Molecular mechanisms of 'off-on switch' of activities of human IDH1 by tumor-associated mutation R132H

摘要

人的 cytosolic NADP-IDH (IDH1 ) 最近被发现了涉及 tumorigenesis。尤其是，到目前为止识别的导出肿瘤的 IDH1 变化主要发生在 Arg132，和变化 R132H 是最流行的。这个变化损害酶的氧化 IDH 活动，但是显示把伪 - ketoglutarate (伪 K G ) 变换成 2-hydroxyglutarate 的新减小功能。这里，我们报导有或没有 isocitrate (ICT ) 的 R132H 变异的 IDH1 的结构跳了。和 mutagenesis 的结构的数据和生物化学的数据揭示一个以前未定义的起始的 ICT 有约束力的状态并且证明那项 IDH 活动要求一个 conformational 变化到一关门预先转移状态。Arg132 在催化反应起多重功能的作用；特别地， R132H 变化从起始的 ICT 有约束力的状态妨碍 conformational 变化到预先转移状态，导致 IDH 活动的缺陷。我们的结果第一次描述那有中间的符合构造，对应于一个起始的 ICT 有约束力的状态并且 R132H 变化能在这符合构造套住酶，因此使潜在地肿瘤镇压的 IDH 活动的鈥渙f f 开关鈥 ? 的分子的机制清楚些。而且，我们为获得的 伪K G 减小活动证明了 Tyr139 的必要性并且建议 Tyr139 可以由从 NADPH 在一个氢化物阴离子的转移期间在 伪K G 的 C2 原子上补偿增加的否定费用到 伪K G 起一个重要作用，它提供新卓见进 鈥渙n 开关鈥?的机制假设地由这个变化的 IDH1 的 oncogenic 减小活动。