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Crystal structures of fukutin-related protein (FKRP), a ribitol-phosphate transferase related to muscular dystrophy.
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2020-01-16 , DOI: 10.1038/s41467-019-14220-z Naoyuki Kuwabara 1 , Rieko Imae 2 , Hiroshi Manya 2 , Tomohiro Tanaka 3 , Mamoru Mizuno 3 , Hiroki Tsumoto 4 , Motoi Kanagawa 5 , Kazuhiro Kobayashi 5 , Tatsushi Toda 5, 6 , Toshiya Senda 1, 7 , Tamao Endo 2 , Ryuichi Kato 1, 7
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2020-01-16 , DOI: 10.1038/s41467-019-14220-z Naoyuki Kuwabara 1 , Rieko Imae 2 , Hiroshi Manya 2 , Tomohiro Tanaka 3 , Mamoru Mizuno 3 , Hiroki Tsumoto 4 , Motoi Kanagawa 5 , Kazuhiro Kobayashi 5 , Tatsushi Toda 5, 6 , Toshiya Senda 1, 7 , Tamao Endo 2 , Ryuichi Kato 1, 7
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α-Dystroglycan (α-DG) is a highly-glycosylated surface membrane protein. Defects in the O-mannosyl glycan of α-DG cause dystroglycanopathy, a group of congenital muscular dystrophies. The core M3 O-mannosyl glycan contains tandem ribitol-phosphate (RboP), a characteristic feature first found in mammals. Fukutin and fukutin-related protein (FKRP), whose mutated genes underlie dystroglycanopathy, sequentially transfer RboP from cytidine diphosphate-ribitol (CDP-Rbo) to form a tandem RboP unit in the core M3 glycan. Here, we report a series of crystal structures of FKRP with and without donor (CDP-Rbo) and/or acceptor [RboP-(phospho-)core M3 peptide] substrates. FKRP has N-terminal stem and C-terminal catalytic domains, and forms a tetramer both in crystal and in solution. In the acceptor complex, the phosphate group of RboP is recognized by the catalytic domain of one subunit, and a phosphate group on O-mannose is recognized by the stem domain of another subunit. Structure-based functional studies confirmed that the dimeric structure is essential for FKRP enzymatic activity.
中文翻译：
福库汀相关蛋白（FKRP）的晶体结构，一种与肌营养不良症有关的核糖醇磷酸转移酶。
α-Dystroglycan（α-DG）是高度糖基化的表面膜蛋白。α-DG的O-甘露糖基聚糖缺陷会引起营养不良性糖病，这是一组先天性肌营养不良症。核心M3 O-甘露糖基聚糖含有串联的核糖醇磷酸酯（RboP），这是最早在哺乳动物中发现的特征。福库汀和福库汀相关蛋白（FKRP）的突变基因是营养不良性糖病的基础，它们依次将RboP从胞苷二磷酸核糖醇（CDP-Rbo）转移到核心M3聚糖中形成串联RboP单元。在这里，我们报告有和没有供体（CDP-Rbo）和/或受体[RboP-（磷酸-）核心M3肽]基板的FKRP的一系列晶体结构。FKRP具有N端茎和C端催化域，并在晶体和溶液中均形成四聚体。在受体复合体中 RboP的磷酸基被一个亚基的催化结构域识别，而O-甘露糖上的磷酸基被另一亚基的茎结构域识别。基于结构的功能研究证实，二聚体结构对于FKRP酶活性至关重要。
更新日期：2020-01-16
中文翻译：
福库汀相关蛋白（FKRP）的晶体结构，一种与肌营养不良症有关的核糖醇磷酸转移酶。
α-Dystroglycan（α-DG）是高度糖基化的表面膜蛋白。α-DG的O-甘露糖基聚糖缺陷会引起营养不良性糖病，这是一组先天性肌营养不良症。核心M3 O-甘露糖基聚糖含有串联的核糖醇磷酸酯（RboP），这是最早在哺乳动物中发现的特征。福库汀和福库汀相关蛋白（FKRP）的突变基因是营养不良性糖病的基础，它们依次将RboP从胞苷二磷酸核糖醇（CDP-Rbo）转移到核心M3聚糖中形成串联RboP单元。在这里，我们报告有和没有供体（CDP-Rbo）和/或受体[RboP-（磷酸-）核心M3肽]基板的FKRP的一系列晶体结构。FKRP具有N端茎和C端催化域，并在晶体和溶液中均形成四聚体。在受体复合体中 RboP的磷酸基被一个亚基的催化结构域识别，而O-甘露糖上的磷酸基被另一亚基的茎结构域识别。基于结构的功能研究证实，二聚体结构对于FKRP酶活性至关重要。
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