IONESCU, Crina-Maria, Radka SVOBODOVÁ VAŘEKOVÁ, Jochen HM PREHN, Heinrich J HUBER a Jaroslav KOČA. Charge Profile Analysis Reveals That Activation of Pro-apoptotic Regulators Bax and Bak Relies on Charge Transfer Mediated Allosteric Regulation. PLoS Computational Biology. San Francisco: PUBLIC LIBRARY SCIENCE, roč. 8, č. 6, s. "nestránkováno", 11 s. ISSN 1553-7358. doi:10.1371/journal.pcbi.1002565. 2012.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Charge Profile Analysis Reveals That Activation of Pro-apoptotic Regulators Bax and Bak Relies on Charge Transfer Mediated Allosteric Regulation
Autoři IONESCU, Crina-Maria (642 Rumunsko, domácí), Radka SVOBODOVÁ VAŘEKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Jochen HM PREHN (276 Německo), Heinrich J HUBER (40 Rakousko) a Jaroslav KOČA (203 Česká republika, garant, domácí).
Vydání PLoS Computational Biology, San Francisco, PUBLIC LIBRARY SCIENCE, 2012, 1553-7358.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10600 1.6 Biological sciences
Stát vydavatele Spojené státy
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 4.867
Kód RIV RIV/00216224:14740/12:00057573
Organizační jednotka Středoevropský technologický institut
Doi http://dx.doi.org/10.1371/journal.pcbi.1002565
UT WoS 000305965300033
Klíčová slova anglicky apoptosis; Bax; Bak; atomic charge; allostery
Štítky ok, rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnila: Olga Křížová, učo 56639. Změněno: 6. 4. 2013 21:05.
Anotace
The pro-apoptotic proteins Bax and Bak are essential for executing programmed cell death (apoptosis), yet the mechanism of their activation is not properly understood at the structural level. For the first time in cell death research, we calculated intra-protein charge transfer in order to study the structural alterations and their functional consequences during Bax activation. Using an electronegativity equalization model, we investigated the changes in the Bax charge profile upon activation by a functional peptide of its natural activator protein, Bim. We found that charge reorganizations upon activator binding mediate the exposure of the functional sites of Bax, rendering Bax active. The affinity of the Bax C-domain for its binding groove is decreased due to the Arg94-mediated abrogation of the Ser184-Asp98 interaction. We further identified a network of charge reorganizations that confirms previous speculations of allosteric sensing, whereby the activation information is conveyed from the activation site, through the hydrophobic core of Bax, to the well-distanced functional sites of Bax. The network was mediated by a hub of three residues on helix 5 of the hydrophobic core of Bax. Sequence and structural alignment revealed that this hub was conserved in the Bak amino acid sequence, and in the 3D structure of folded Bak. Our results suggest that allostery mediated by charge transfer is responsible for the activation of both Bax and Bak, and that this might be a prototypical mechanism for a fast activation of proteins during signal transduction. Our method can be applied to any protein or protein complex in order to map the progress of allosteric changes through the proteins' structure.
Návaznosti
ED1.1.00/02.0068, projekt VaVNázev: CEITEC - central european institute of technology
GD301/09/H004, projekt VaVNázev: Molekulární a strukturní biologie vybraných cytostatik. Od mechanistických studií k chemoterapii rakoviny
Investor: Grantová agentura ČR, Molekulární a strukturní biologie vybraných cytostatik. Od mechanických studií k chemoterapii rakoviny
286154, interní kód MUNázev: SYLICA - Synergies of Life and Material Sciences to Create a New Future (Akronym: SYLICA)
Investor: Evropská unie, SYLICA - Synergies of Life and Material Sciences to Create a New Future, Kapacity
VytisknoutZobrazeno: 19. 4. 2024 16:48