γ-Secretase 是一种膜内天冬氨酰蛋白酶复合物，可通过早老素-1 (PS1) 催化中的两个保守天冬氨酸 D257 和 D385 裂解超过 150 种肽底物的跨膜结构域，包括淀粉样前体蛋白 (APP) 和 Notch 受体家族。亚基。然而，虽然激活 γ-分泌酶来裂解 APP 已得到广泛研究，但对 γ-分泌酶对 Notch 的裂解仍知之甚少。在这里，我们结合了高斯加速分子动力学 (GaMD) 模拟和蛋白水解产物的质谱 (MS) 分析，提出了第一个 γ-分泌酶裂解 Notch 的动态模型。 MS显示γ-分泌酶在Notch残基G34处切割WT Notch，而L36F突变体Notch的切割发生在Notch残基C33处。最初，我们从Notch结合的γ-分泌酶（PDB：6IDF）的冷冻电镜结构开始准备我们的模拟系统，但未能捕获γ-分泌酶对WT和L36F Notch的正确切割。然后，我们通过比对 Notch 结合 (PDB: 6IDF) 和 APP 结合 γ-分泌酶 (PDB: 6IYC) 的实验结构，发现 PS1 活性位点中 Notch 底物的注册不正确。 APP 底物的每个残基都被系统地突变为相应的 Notch 残基，以制备 Notch 结合的 γ-分泌酶复合物的解析模型。解析模型的 GaMD 模拟成功捕获了 WT 和 L36F 突变体 Notch 的正确裂解的 γ-分泌酶激活。我们在此提出的研究结果提供了对γ-分泌酶激活以切割Notch和其他底物所需的结构动力学和酶-底物相互作用的机制见解。



"点击查看英文标题和摘要"