蜘蛛毒磷脂酶 D 毒素结构:界面结合位点、机制、激活和头基偏好

蜘蛛毒磷脂酶 D 毒素结构:界面结合位点、机制、激活和头基偏好摘要蜘蛛(如棕色隐士)的毒液可引起 loxoscelism,这是一种涉及局部皮肤坏死和/或溶血等全身效应的综合征。致病毒液毒素是一种不寻常的界面磷脂酶 D 酶,当与膜表面结合时,它会环化鞘脂和溶血磷脂底物。已经报道了其中几种毒素的晶体结构,但它们都没有直接阐明脂质如何在活性位点和界面结合位点(IBS)结合;事实上,作为一般规则,外周膜蛋白的脂质界面抵抗晶体学测定。然而,我们在这里报告了智利六眼沙蜘蛛 Sicarius levii (terrosus) 的毒液毒素的 X 射线晶体结构,其分辨率为 1.85 至 2.6 Å,与产物和基质鞘脂的胶束状聚集体结合。每个酶亚基结合三个鞘脂分子,一个位于活性位点,两个位于相邻的非催化位点,产生一个与分子动力学预测的 IBS 近似的界面。活性位点中底物和环状产物的构象明确证实了我们之前提出的催化机制。与无脂结构的比较显示两个环中的构象变化,这表明变构/表面激活的机制。对接研究表明

来源:Arácnido

蜘蛛毒磷脂酶 D 毒素结构:界面结合位点、机制、激活和头基偏好

摘要

蜘蛛(如棕色隐士)的毒液可引起 loxoscelism,这是一种涉及局部皮肤坏死和/或溶血等全身反应的综合征。致病毒液毒素是一种不寻常的界面磷脂酶 D 酶,当与膜表面结合时,它会环化鞘脂和溶血磷脂底物。已经报道了其中几种毒素的晶体结构,但它们都没有直接阐明脂质如何在活性位点和界面结合位点(IBS)结合;事实上,作为一般规则,外周膜蛋白的脂质界面抵抗晶体学测定。然而,我们在这里报告了智利六眼沙蜘蛛 Sicarius levii (terrosus) 的毒液毒素的 X 射线晶体结构,其分辨率为 1.85 至 2.6 Å,与产物和基质鞘脂的胶束状聚集体结合。每个酶亚基结合三个鞘脂分子,一个位于活性位点,两个位于相邻的非催化位点,产生一个与分子动力学预测的 IBS 近似的界面。活性位点中底物和环状产物的构象明确证实了我们之前提出的催化机制。与无脂结构的比较显示两个环中的构象变化,这表明变构/表面激活的机制。对接研究表明,这些毒素对磷酸胆碱和磷酸乙醇胺头基的不同偏好涉及活性位点袋的大小和形状的微妙变化。这些结构揭示了 loxoscelism 分子基础的关键方面,并表明在有利的情况下,晶体学可以阐明外周膜蛋白的 IBS。