磷酸酶STEP的Q-loop中T541参与催化反应的机制

作     者：谢迪东 龚正 李容 李慧 刘宏达 孙金鹏 庞琦 XIE Di-dong;GONG Zheng;LI Rong;LI Hui;LIU Hong-da;SUN Jin-peng;PANG Qi

作者机构：山东大学附属省立医院神经外科济南250021 山东大学医学院生物化学与分子生物学研究所济南250012 山东大学威海分校山东威海264209 

基　　金：国家自然科学基金(81171062 31271505) 国家自然科学基金青年项目(31100580) 山东大学自主创新基金(2012TS114) 

出 版 物：《山东大学学报（医学版）》 (Journal of Shandong University:Health Sciences)

年 卷 期：2013年第51卷第8期

页      码：38-44页

摘      要：目的研究纹状体蛋白质酪氨酸磷酸酶(STEP)pY-loop结构上第330位的苏氨酸(T330)和Q-loop结构上第541位的苏氨酸(T541)参与催化反应的作用机制。方法构建STEP野生型(STEP-WT)及其突变体(STEPT330D/T541A)的表达质粒;表达并纯化STEP-WT及其突变体蛋白,体外检测这些蛋白对小分子底物4-硝基苯磷酸二钠(pNPP)的催化活力,分析NaVO3对STEP-WT及其突变体酶活性的抑制作用;检测STEP-WT及其突变体催化反应的pH依赖性和对解离基团pK a的依赖性。结果体外催化pNPP水解的过程中,STEP-T330D的催化性质较STEP-WT无明显变化,STEP-T541A的K m略有增加,k cat下降至STEP-WT的1/3以下。NaVO3对于STEP-WT及其突变体的抑制常数K i无明显变化。在STEP的pH依赖性研究中,STEP-T541A的pK2app显著增加且它的(k cat)lim下降至野生型1/10以下。在STEP催化底物反应过程对底物解离基团pK a依赖性的研究中,STEP-T541A的β1g(k cat)较STEP-WT明显增大。结论 T541参与了STEP催化反应中从产物生成到磷酸根释放这一过程,靶向STEP治疗神经系统疾病的药物可以考虑通过与T541相互作用进行设计。

主 题 词：蛋白质酪氨酸磷酸酶 纹状体蛋白质酪氨酸磷酸酶 纹状体 中枢神经系统 蛋白磷酸化 

学科分类：1001[医学-基础医学] 10[医学] 

D　O　I：10.6040/j.issn.1671-7554.2013.08.008

馆 藏 号：203750468...