医療従事者の為の最新医療ニュースや様々な情報・ツールを提供する医療総合サイト

PubMed翻訳

Protein lysine-Nζ alkylation and O-phosphorylation mediated by DTT-generated reactive oxygen species.

Published date 2013 Jan 27

Protein lysine-Nζ alkylation and O-phosphorylation mediated by DTT-generated reactive oxygen species.

タンパク質リジンNζアルキル化とO-リン酸エステル化は、DTT生成の活性酸素種によって仲介した。

Published date

2013-01-27

Author

Nigam Kumar, Hans Ippel, Christian Weber, Tilman Hackeng, Kevin H Mayo

Affiliation

Department of Biochemistry, Molecular Biology & Biophysics, University of Minnesota, Minneapolis, Minnesota 55455.

Abstract

Reactive oxygen species (ROS) play crucial roles in physiology and pathology. In this report, we use NMR spectroscopy and mass spectrometry (MS) to demonstrate that proteins (galectin-1, ubiquitin, RNase, cytochrome c, myoglobin, and lysozyme) under reducing conditions with dithiothreitol (DTT) become alkylated at lysine-N(ζ) groups and O-phosphorylated at serine and threonine residues. These adduction reactions only occur in the presence of monophosphate, potassium, trace metals Fe/Cu, and oxygen, and are promoted by reactive oxygen species (ROS) generated via DTT oxidation. Superoxide mediates the chemistry, because superoxide dismutase inhibits the reaction, and hydroxyl and phosphoryl radicals are also likely involved. While lysine alkylation accounts for most of the adduction, low levels of phosphorylation are also observed at some serine and threonine residues, as determined by western blotting and MS fingerprinting. The adducted alkyl group is found to be a fragment of DTT that forms a Schiff base at lysine N(ζ) groups. Although its exact chemical structure remains unknown, the DTT fragment includes a SH group and a CHOHCH(2)  group. Chemical adduction appears to be promoted in the context of a well-folded protein, because some adducted sites in the proteins studied are considerably more reactive than others and the reaction occurs to a lesser extent with shorter, unfolded peptides and not at all with small organic molecules. A structural signature involving clusters of positively charged and other polar groups appears to facilitate the reaction. Overall, our findings demonstrate a novel reaction for DTT-mediated ROS chemistry with proteins.

 

活性酸素種(ROS)は、生理学と病理学において十字形の役割を果たす。
この報告では、ジチオスレイトール(DTT)で条件を減らすことの下のタンパク質(ガレクチン-1、ユビキチン、RNase、シトクロムc、ミオグロビンとリゾチーム)がリジンN(ζ)群でアルキル化されて、セリンとスレオニン残基でOリン酸化されることを証明するために、我々はNMR分光法と質量分析(MS)を使用する。
これらの内転反応がモノリン酸塩、カリウム、痕跡金属Fe/Cuと酸素の面前で起こって、DTT酸化を経て発生する活性酸素種(ROS)によって促進されるだけである。
スーパーオキシドジスムターゼが反応を阻害するので、スーパーオキシドは化学を媒介する、そして、水酸基とホスホリル基もおそらく含まれる。
リジン・アルキル化が大部分の内転を占める間、リン酸エステル化の低レベルは若干のセリンとスレオニン残基(ウエスタンブロット法とMS指紋鑑定が決定した)でも観察される。
内転させられたアルキル基が、リジンN(ζ)群でシッフ塩基を形成するDTTの断片であるとわかる。
その正確な化学構造がわかっていないにもかかわらず、DTT断片はSH基とCHOHCH(2)群を含む。
調査されるタンパク質の若干の内転させられた部位が他よりかなり反応性の、そして、反応がより短い、開いたペプチドで、そして、小さい有機分子による全てでなくより小さい範囲で起こるので、化学内転はよく折り畳まれたタンパク質の脈絡で促進されるように見える。
正に荷電および他の極性基の一群が関係している構造署名は、反応を促進するように見える。
全体として、我々の所見は、タンパク質でDTTによって媒介されるROS化学のために新しい反応を示す。


460万語の専門辞書を備えた医療者専用翻訳サービス QLifePro医療翻訳
x