人转铁蛋白结构域的相对运动性解释了其高效识别与循环
生物大分子
2014-11-24 v1
摘要
人血清转铁蛋白 (hTf) 在血流和发炎的黏膜表面以高亲和力转运铁离子，并通过受体介导的内吞作用将其递送至细胞。典型的 hTf 折叠成两个同源叶；每个叶又分为两个大小相似的结构域。hTf 的三种不同晶体结构描绘了铁结合/解离过程中涉及的大构象变化。然而，释放过程在血清 (~7.4) 和内体 (~5.6) pH 条件下是否遵循相同的趋势仍未得到解答。两个叶的专门作用以及它们之间的通讯是否导致高效且受控的释放也存在争议。在此，我们研究了完整结构以及分离的叶在血清近中性 pH 条件和内体更酸性条件下，处于不同闭合、部分开放和开放构象的动力学。结果证实了实验观察，并强调了 pH 对 hTf 动力学的显著影响。此外，在对不同形式 hTf 进行的总计 2 μs 分子动力学模拟中，残基涨落阐明了在血清 pH 下，由连接两个叶的肽接头关联的两个叶之间的串扰，而在内体条件下它们的关联运动消失。在血清 pH 下，任一叶上即使仅存在单个铁也会导致 C 叶涨落减弱，使其成为人类细胞或寻求铁螯合的敌对细菌识别的目标。另一方面，N 叶有开放倾向，使得在血清 pH 区域需要时铁易于获取。在内体 pH 下，两个叶都容易开放，使铁可供递送。叶的相对运动性之间的相互作用为 hTf 在细胞表面的识别和释放，以及因此其在生物体内的循环提供了高效机制。
引用
@article{arxiv.1411.5954,
title = {Relative Mobility of Human Transferrin Domains Accounts for Its Efficient Recognition and Recycling},
author = {Haleh Abdizadeh and Ali Rana Atilgan and Canan Atilgan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.5954},
year = {2014}
}