Role of Modular Organization in Formation of the Protein Structure and in Realization of the Enzime Function  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
43446
Type K
Principal investigator Kazinczyné Dr. Vas, Mária
Title in Hungarian A moduláris szerveződés szerepe a fehérjék térszerkezetének kialakulásában és a katalítikus funkció megvalósításában
Title in English Role of Modular Organization in Formation of the Protein Structure and in Realization of the Enzime Function
Panel Molecular and Structural Biology and Biochemistry
Department or equivalent Institute of Enzymology, BRC, Hungarian Academy of Sciences
Participants Bián, Tünde
Diószeghy, Zoltán
Hajdú, István
Matkovicsné Dr. Varga, Andrea
Pollnerné dr. Flachner, Beáta
Starting date 2003-01-01
Closing date 2006-12-31
Funding (in million HUF) 7.896
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
A 3-foszfoglicerát kináz két doménje közötti együttműködés mechanizmusát írjuk le, amely a domének záródásához vezet és amely az enzim működéséhez szükséges. Funkcionális (enzimkinetika, ligandkötés, irányított mutagenézis) és szerkezeti (krisztallográfia, molekuláris grafika, modellezés, SAXS, DSC) vizsgálatainkból megállapítottuk, hogy i. a kötött szubsztrátok flexibilis foszfátjai időleges kölcsönhatásuk révén hozzájárulnak bizonyos hélixek elmozdulásához és így elősegítik a doménzáródást; ii. az R38 és K215 oldalláncok szükségesek mind a doménmozgáshoz, mind a katalízishez; iii. a terner enzim-szubsztrát komplexben kialakuló speciális H-kötés láncolat felelős az L-jelű béta-redőben lévő fő csukló régió működéséért. – A termofil, mezofil és hidegtűrő izopropilmalátdehidrogenázzal végzett összehasonlító denaturációs-renaturációs vizsgálataink megmutatták, hogy a hőstabilitási különbségek a különböző denaturációs sebességekkel hozhatók összefüggésbe. A renaturációs folyamatok hasonló sebessége viszont a konzervativ oldalláncok között létrejövő specifikus kapcsolatoknak tulajdonítható.
Results in English
Mechanism of interplay between two domains of 3-phosphoglycerate kinase leading to domain closure over the active site, a general problem associated with enzyme function, has been deduced from functional (enzyme kinetic, ligand binding, mutagenesis) and structural (crystallography, molecular graphics, modelling, SAXS, DSC) studies. The main points are: i. the bound substrates assist in movement of certain helices through the temporal interactions with their flexible phosphates and thereby promotes domain closure; ii. the side chains R38 and K215 are essential both in domain movement and the catalysis; iii. a special H-bond network, formed in the ternary enzyme-substrate complex, is responsible for operation of the main hinge at beta-strand L. – Comparative unfolding-refolding studies with thermophilic, mesophilic and psychrotropic isopropylmalatedehydrogenases have revealed the importance of their different unfolding rates in their different thermal stabilities. The similar refolding rates, however, can be related to formation of specific interactions of the conserved side chains.
Full text http://real.mtak.hu/1079/
Decision
Yes





 

List of publications

  
Varga, A., Flachner, B., Konarev, P., Gráczer, É., Szabó, J., Svergun, D., Závodszky, P. & Vas, M.: Substrate-Induced Double Sided H-bond Network as a Means of Domain Closure in 3-Phosphoglycerate Kinase, FEBS Letters 580: 2698-2706, 2006
Gráczer É., Varga A., Hajdú I., Melnik B., Semisotnov G., Závodszky P. és Vas M.: Az izopropilmalát dehidrogenázok (IPMDH) hőstabilitásbeli különbségeit denaturációjuk sebessége határozza meg, Magyar Biokémiai Egyesület 2006. évi Vándorgyűlése, Pécs, 2006
Flachner, B., Varga, A., Szabó, J., Barna, L., Hajdú, I., Gyimesi, G., Závodszky, P. & Vas, M.: Substrate-Assisted Movement of the Catalytic Lys 215 during Domain Closure: Site-Directed Mutagenesis Studies of Human 3-Phosphoglycerate Kinase, Biochemistry 44: 16853-65, 2005
Varga A., Flachner, B., Osváth Sz., Szilágyi N.A. & Vas, M.: ROLE OF DOMAIN-DOMAIN INTERACTION IN FOLDING AND FUNCTION OF 3-PHOSPHOGLYCERATE KINASE, 29th FEBS Congress, Warsaw, Poland, 2004
Varga Andrea, Flachner Beáta, Gráczer Éva, Osváth Szabolcs, Szilágyi N. Andrea & Kazinczyné Vas Mária: A DOMÉN-DOMÉN KÖLCSÖNHATÁSOK MOLEKULÁRIS MECHANIZMUSA: KALORIMETRIA ÉS SZERKEZETI ANALÍZIS, Magyar Biokémiai Egyesület Molekuláris Biológiai Szakosztálya 9. Munkaértekezlete, Sopron, 2004
Varga, A., Flachner, B., Gráczer, É., Osváth, S., Szilágyi, A. N. & Vas, M.: Correlation between conformational stability of the ternary enzyme-substrate complex and domain closure of 3-phosphoglycerate kinase, Febs J 272: 1867-85, 2005
B. Flachner, A. Varga, J. Szabó, I Hajdú, P. Závodszky & M. Vas: Site-directed mutagenesis studies revealed the functional role of the conserved Lys 215 in the domain closure dependent phosphor-transfer catalysed by human 3-phosphoglyc, Febs J. 272: Suppl. 1. N1-017P, 2005
A. Varga, É. Gráczer, I. Hajdú, P. Závodszky & M. Vas: Association of subunits is a prerequisite for formation of the native structure of the dimeric isopropylmalate-dehydrogenase (IPMDH), Eur. J. Biophys. 34: 796, P-839, 2005
Flachner, B., Kovári, Z., Varga, A., Gugolya, Z., Vonderviszt, F., Náray-Szabó, G. & Vas, M.: Role of phosphate chain mobility of MgATP in completing the 3-phosphoglycerate kinase catalytic site: Binding, kinetic and crystallographic studies with ATP and MgATP., Biochemistry 43: 3436-3449, 2004
Szabó J., Flachner B., Varga A., Závodszky P. és Vas M.: A molekuláris csuklók működésének vizsgálata irányított mutagenezissel humán 3-foszfoglicerát kinázon (PGK), Magyar Biokémiai Egyesület 2006. évi Vándorgyűlése, Pécs, 2006
Flachner, B., Konarev, P., Varga, A., Szabó, J., Hajdú, I., Závodszky, P., Svergun, D. & Vas, M.: Role of the catalytic residues (R38 and K215) in the substrate-assisted domain closure of human 3-phosphoglycerate kinase (PGK), Trends in Enzymology, Special Meeting, Como, Italy, 2006



Back »