支架蛋白INAD的PDZ5结构域点突变对其氧化还原电势的影响

INAD(inactivation,no after-potential D,INAD)蛋白是一种典型的支架蛋白,其核心结构由5个PDZ结构域串联组成,定位于果蝇光感受器的微绒毛上,负责介导G蛋白偶联级联视觉信号通路,调控果蝇视觉信号的传导。其第五个PDZ结构域通过在氧化态和还原态构象之间进行转换的方式对光信号做出反应。单独的PDZ5具有较低的氧化还原电势,以氧化态构象稳定存在;当其与相邻的结构域PDZ4相互作用后,会使自身的一对二硫键(Cys606/Cys645)打开,氧化还原电势被大幅度提高约330 m V,从而稳定在还原态构象。但是,PDZ4调控PDZ5氧化电势的机制尚不清楚。作者主要探讨了INAD-PDZ5变构效应对其自身氧化还原电势的调控,对PDZ5上参与PDZ4相互作用的位点设计了点突变,借助生物化学手段发现仅单突变即可引起PDZ5的氧化还原电势改变。该发现进一步从分子层面阐述了PDZ4对PDZ5氧化还原电势的调控机制。这种通过外围通路调控蛋白质内部二硫键的断开与形成,从而调控自身氧化还原电势的机制,也是一种前所未有的蛋白质氧化方式。