ACS Catal：N-乙酰氨基半乳糖转移酶结构和反应机理

纳米技术

2021-02-20

多肽酶中的N-乙酰氨基半乳糖转移酶GalNAc-T（N-acetylgalactosaminyl transferase）是进行O连接粘蛋白型糖基化的酶组，这种酶组在人体中含有20种同工酶（isoenzyme），GalNAc-T对广泛的多肽底物分子展示了冗余和微调特异性。有鉴于此，约翰-霍普金斯大学Jeffrey J. Gray等报道了揭示多肽底物中的次序和结构组分是导致在GalNAc-T产生选择性的原因。作者对多肽-酶的构象进行表征，计算扫描了八残基肽底物中在-1和+1位点的19种氨基酸残基，从之前工作中进行GalNAc-T2糖基化反应研究中的数据库361（19×19）进行扫描。通过计算，概括了实验中的相关数据，成功实现了对能够进行糖基化、不具有羰基化作用的多肽进行区分过程中的置信度达到96.5 %、准确度达到85.5 %、假阳性率达到7.3 %。

本文要点：

（1）

在-1位点上的糖基化多肽底物为脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸和丙氨酸，展示了同源序列构象，在-1位点上的优选残基为R362, K363, Q364, H365, W331这些残基调控口袋的大小、调控酶-多肽相互作用；在+1位点上的优选残基为K281，K363，能够和多肽在+1位点的芳香族和谷氨酰胺调控门控相互作用，导致该位点的催化选择性为次优。

（2）

这种关键次序和结构基序能够扩展到其他结构GalNAc-T族，能够用于指导设计变体结构的特异性。

参考文献

Sai Pooja Mahajan, Yashes Srinivasan, Jason W. Labonte, Matthew P. DeLisa, and Jeffrey J. Gray*, Structural Basis for Peptide Substrate Specificities of Glycosyltransferase GalNAc-T2, ACS Catal. 2021, 11, 2977–2991

DOI: 10.1021/acscatal.0c04609

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c04609