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北大陈雷组揭示一氧化氮受体sGC的工作机制
2019-09-16 13:02

北京大学分子医学研究所陈雷组利用冷冻电镜结构揭示了一氧化氮受体sGC的工作机制,相关论文于2019年9月12日在线发表在《自然》杂志。

据介绍,可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)是主要的一氧化氮(NO)传感器。它在NO信号传导中起重要作用,并且涉及许多基本的生理过程和疾病状况。NO的结合导致sGC酶活性的显著增强。然而,NO活化的机制仍未完全了解。

研究人员报道了人类sGCα1β1异二聚体在不同功能状态下的冷冻电镜结构。这些结构表明转换器模块桥接NO传感器模块和催化模块。与β1血红素-一氧化氮和氧结合(H-NOX)结构域的NO结合不会触发传感器模块的结构重排和转换器模块的构象变化(从弯曲到变直)。由此产生的催化结构域N末端的移动促使催化模块内的结构变化,这反过来促进了sGC酶活性。

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陈雷,Ph.D. , 博士生导师,结构生物学实验室主任,北大清华生命科学联合中心研究员。

2001-2005就读于清华大学生物科学与技术系,获理学学士学位;2005-2010年就读于清华大学生命科学学院,获理学博士学位。2010-2016在美国俄勒冈健康与科学大学沃勒姆研究所从事博士后研究,于2016年任北京大学分子医学研究所结构生物学研究室主任,北大清华生命科学联合中心研究员。

早年从事AMPK调控分子机制的研究,博士后期间从事AMPA受体激活机制的研究。目前实验室主要致力于以结构生物学手段为主、生物化学和电生理手段为辅研究细胞膜整合蛋白的工作机制。(据北京大学分子医学研究所

附:英文原文

Title: Structural insights into the mechanism of human soluble guanylate cyclase

Author: Yunlu Kang, Rui Liu, Jing-Xiang Wu & Lei Chen

Issue&Volume: 12 September 2019

Abstract:

Soluble guanylate cyclase (sGC) is the primary nitric oxide (NO) sensor. It plays a central role in NO signalling and is implicated in many essential physiological processes and disease conditions. The binding of NO leads to a significant boost in sGC enzymatic activity. However, the mechanism of NO activation remains incompletely understood. Here we report the cryo-electron microscopy structures of the human sGC α1β1 heterodimer in different functional states. These structures revealed that the transducer module bridges the NO sensor module and the catalytic module. NO binding to the β1 heme-nitric oxide and oxygen binding (H-NOX) domain triggers the structural rearrangement of the sensor module and the bending-straightening conformational switch of the transducer module. The resulting movement of the N termini of the catalytic domains drives the structural changes within the catalytic module, which in turn boost sGC enzymatic activity.

DOI: 10.1038/s41586-019-1584-6

Source:https://www.nature.com/articles/s41586-019-1584-6

Nature:《自然》,创刊于1869年。隶属于施普林格·自然出版集团,最新IF:43.07
官方网址:http://www.nature.com/
投稿链接:http://www.nature.com/authors/submit_manuscript.html


本期文章:《自然》:Online/在线发表

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