Abstract:
Nuclear factor CREB 刺激目標基因的轉錄需藉著與 coactivator: CBP 的 binding 來
完成. Binding 是在 CREB 的 KIX domain 與 CBP 的 pKID domain 發生。
在 complex 形成的過程中,pKID 經歷了一個「coil→helix」的轉變,產生兩個
αhelices(amphipatic helices)
CREB 與 CBP的 binding 是一個「 phosphorylation-dependent」的反應。pKID 的
phosphoserine(residue 133)的 phosphate group 與 KIX 的 Tyr-658 side chain 形成一個
hydrogen bond,幫助 complex 結構的穩定。
Background:
Transcriptional activator 調控目標基因的表現。雖然有極少數例外,但大部分的
activators 都需要 coactivator 的幫忙才能完成它的工作。但即使 coactivator
是如此的重要,我們至今對 activator-coactivator recognition 的詳細機制仍然知道的很少。
CBP:CREB binding protein,CREB 的 coactivator
CREB:cAMP-regulated transcription factor,與 coactivator(P300、CBP)形成
complex 後能刺激目標基因的 expression。
KIX、KID:分別為 CBP 和 CREB 的 binding domain。
演化上,在各物種中均保有高度的相似性。
Results and discussion:
KIX 和 pKID domain 在形成 complex 前後都是以
不同的 conformation 存在
Binding前:random coil Binding後:unique folded conformation
KIX 與 pKID 的 sequence圖一
intresting:人造的 KIX(586-679)是 fully folded 的
pKID 圖二
Methods:Calculated by Interproton distance and torsion angle
restraints derived from multidimensional NMR data.
Table 1......放把火.......
Overall sturcture of the complex: 圖三
Complex 細部構造:圖四 圖五
Y658 與 K662 圖六 感動.......:~~
Comparison to other phosphopide binding problem:
phosphorylation在cellular signal transduction 中是一種
十分十分常見的 mechanism. 例如phosphotyrosine
containing peptide與SH2 and PTB domain的binding
但目前對於這種phosphoserine與binding domain間的相關機制
知道的仍然很少
相異點
1.phosphotyrosine 和 basic side chain 作用,且並不只在形成
hydrogen bond(主要是 electrostatic interaction),
也不只在 phosphote group 有作用反觀 pKID 的 phosphoserine,
其重要性只在產生"一個H.B."
2.molocule間的binding通常決定於幾個key residues.
如 free phosphotyrosine本身就可以binding在SH2 domain,
free phosphoserine卻不行
3.phosphoserine的binding是"sequence specific" ,
藉著形成hydrophobic groove 來結合
但缺少那唯一的 H.B. 卻又無法形成complex
Conclusion:
如同早先研究出的 P53 和 VP16,pKID 在 binding to target protein 時,也會經歷一
個結構上的改變:binding domain 由原本的 unfolded conformation 改變成
「amphipathic helices」,而促使 binding 的發生。
由於目前發現許多 transcriptional factor 的 activating region 在未 binding 的狀
態下也都是 unfolded conformation,因此在未來對這種「folding transition」模式的研究
將十分重要。同時對 transcriptional factors 的 specificity 和 competing factors
的作用機制也應能有更多的瞭解。