Myosin motor proteins: structure, function, regulation, binding partners  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
43746
Type K
Principal investigator Nyitray, László
Title in Hungarian Miozin motorfehérjék: szerkezet, funkció, szabályozás, kötőpartnerek
Title in English Myosin motor proteins: structure, function, regulation, binding partners
Panel Molecular and Structural Biology and Biochemistry
Department or equivalent Department of Biochemistry (Eötvös Loránd University)
Participants Detre, Cynthia
Farkas, László
Harmat, Veronika
Hegyi, György
Málnási Csizmadia, András
Tóth, Judit
Starting date 2003-01-01
Closing date 2006-12-31
Funding (in million HUF) 5.796
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
A pályázat során a miozin motorfehérjék szerkezet-funkció összefüggéseit vizsgáltuk. A pályázat talán legfontosabb eredménye, hogy elsőnek sikerült atomi felbontású képet kapnunk a miozin coiled-coil (alfa-helikális dimer) szerkezetű farok régió egy részletéről, ráadásul egy olyan instabil doménről, amely a konvencionális miozin (II-es típus) működésében és szabályozásában is fontos szerepet játszhat. A szabályozás kapcsán továbbá meghatároztuk egy Ca2+-ionokkal gátolt miozin II regulációs doménjánek térszerkezetét. Egy, a miozin motor doménben található, régóta ismert reaktív lizin oldalláncról bizonyítottuk, hogy konformációs szenzorként alkalmazható az összes miozin II-ben. Érdekes új eredménynek tekintjük, hogy a VI-os típusú miozin farok régiójában azonosítottunk egy olyan, erősen töltött molekula-részletet, amely egyszálú stabil alfa-hélixet alkot. Ezt a szerkezeti motívumot in silico módszerekkel sok más fehérjében is megtaláltuk. Az V-ös típusú, intracelluláris transzporter-ként működő miozin Drosophila ortológjának ATPáz kinatikáját vizsgálva azt találtuk, hogy a gerinces miozin V-től eltérően ez a motorfehérje nem processzív működésű. A gerinces miozin V-nél a teher kötésében résztvevő adapter molekula, az ún. dinein könnyű lánc kötőhelyét azonosítottuk, és a dimer farok régióra gyakorolt stablizáló hatását mutattuk ki.
Results in English
In this project we have conducted structure-function studies on myosin motor proteins. Perhaps the most important result is that we have obtained the first atomic resolution picture of the coiled-coil (alpha-helical dimer) myosin tail, and what is more the structure of an unstable domain having important role in the function and regulation of conventional myosin (type II). Regarding regulation, we have determined the 3-dimensional structure of a regulatory domain from a Ca2+-inhibited myosin II. We have proved that a long-time known reactive lysine of the motor domain can be used as a conformational sensor in all of myosin IIs. An interesting new result is that we have identified a highly charged segment in the tail domain of myosin VI that forms a stable single stranded alpha-helix. This structural motif has been found in several other proteins by in silico methods. Studying the ATPase kinetics of Drosophila myosin V, we have shown that this motor is not processive unlike its vertebrate orthologs. We have localized the binding site of the dynein light chain, a cargo binding adapter subunit, on vertebrtae myosin V, and have shown that it stabilizes the structure of the dimeric tail domain.
Full text http://real.mtak.hu/1205/
Decision
Yes





 

List of publications

  
Debreczeni, J., Farkas, L., Harmat, V., Hetényi, Cs., Hajdú, I., Závodszky, P., Kohama, K., and Nyitray, L.: Structural evidence for non-canonical binding of Ca2+ to a canonical EF-hand of a conventional myosin, J. Biol. Chem. 280, 41458-41464, 2005
Farkas, L., Málnási-Csizmadia, A., Nakamura, A., Kohama, K., and Nyitray, L.: Localization and characterization of the inhibitory Ca2+-binding site of Physarum polycephalum myosin II., J. Biol. Chem. 278: 27399-405., 2003
Li, Y., Brown, J.H., Reshetnikova, L., Blazsek, A., Farkas, L., Nyitray, L. and Cohen, C.: Visualizing an unstable coiled coil: the crystal structure of an N-terminal segment of the scallop myosin rod., Nature, 424: 341-345., 2003
Kovács, M., Tóth, J., Málnási-Csizmadia, A., Bagshaw, C.R., and Nyitray, L.: Engineering lysine reactivity as a conformational sensor in the Dictyostelium myosin II motor domain ., J. Muscle Res. Cell Motility 25:95-102, 2004
Kovacs M., Toth, J., Nyitray, L., and Sellers, J.: Two-headed binding of the unphosphorylated non-muscle heavy meromyosin-ADP complex to actin, Biochemistry 43: 4219-26., 2004
Horváth, I., Harmat, V., Perczel, A., Pálfi, V., Nyitray, L., Nagy, A., Hlavanda, E., Náray-Szabó, G., Ovádi, J.: The structure of calmodulin�s complex with KAR-2: a novel mode of binding explains the drug�s unique pharmacology, J. Biol. Chem. 280:8266-74, 2005
Toth J, Kovacs M, Wang F, Nyitray L, Sellers JR.: Myosin V from Drosophila reveals diversity of motor mechanisms within the myosin V family., J Biol Chem. 280:30594-603., 2005
Kawamichi, H., Hino, M., Nakamura, A., Tanaka, H., Farkas, L., Nyitray, L., Kohama, K.: Calcium inhibition of Physarum myosin as examined by the recombinant heavy mero-myosin, Adv. Exp. Med. Chem., in press, 2006
Hódi, Zs. Németh, A., Radnai, L., Hetényi, Cs., Schlett, K., Bodor, A., Perczel, A. and Nyitray, L.: Alternatively spliced exon B of myosin Va is essential for binding of the tail light chain shared by dynein., Biochemistry, submitted, 2006
Hódi, Zs. Németh, A., Hetényi, Cs., Bodor, A., Perczel, A. and Nyitray, L.: Alternatively spliced exon B of myosin Va is essential for binding of the tail light chain shared by dynein., J. Muscle Res. Cell Motility. 26:73, 2005
Süveges, D. Németh, A., Gáspári, Z., Tóth, G., and Nyitray, L.: Helical tail fragments of myosin VI exist as monomeric, highly flexible structures., J. Muscle Res. Cell Motility. 26:74, 2005
Németh Attila, Süveges Dániel, Kovács Mihály, Nyitray László: Miozin II motorfehérjék regulációjának kinetikai vizsgálata., Magyar Biokémiai Egyesület 2006. évi Vándorgyűlése, 2006



Back »