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Stabilization of the actomyosin complex by negative charges on myosin

机译：通过肌球蛋白上的负电荷稳定放线菌素复合物

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Sequence comparisons of members of the myosin superfamily show a high degree of charge conservation in a surface exposed helix (Dictyostelium discoideum myosin II heavy chain residues S510 to K546). Most myosins display a triplet of acidic residues at the equivalent positions to D. discoideum myosin II residues D530, E531, and Q532. The high degree of charge conservation suggests strong evolutionary constrain and that this region is important for myosin function. Mutations at position E531 were shown to strongly affect actin binding [Giese, K. C., and Spudich, J. A. (1997) Biochemisty 36, 8465-8473]. Here, we used steady-state and transient kinetics to characterize the enzymatic competence of mutant constructs E531Q and Q532E, and their properties were compared with those of a loop 2 mutant with a 20 amino acid insertion containing 12 positive charges (20/+12) [Furch et al. (1998) Biochemistry 37, 6317-6326], double mutant Q532E(20/+12), and the native motor domain constructs. Our results confirm that charge changes at residues 531 and 532 primarily affect actin binding with little change being communicated to the nucleotide pocket. Mutation D531Q reduces actin affinity (K-A) 10-fold, while Q532E leads to a 5-fold increase. The observed changes in K-A Stem almost exclusively from variations in: the dissociation rate constant (k(-A)), with the introduction of a single negative charge at position 532 having the same effect on k(-A) as the introduction of 12 positive charges in the loop 2 region. [References: 29]
机译：肌球蛋白超家族成员的序列比较表明，在表面暴露的螺旋结构中（盘基网柄菌肌球蛋白II重链残基S510至K546）具有高度的电荷保守性。大多数肌球蛋白在与迪斯科球菌肌球蛋白II残基D530，E531和Q532相当的位置上显示三重酸性残基。高度的电荷保守性表明强烈的进化限制，并且该区域对于肌球蛋白功能很重要。已显示在E531位的突变强烈影响肌动蛋白的结合[Giese，K.C。和Spudich，J.A。（1997）Biochemisty 36，8465-8473]。在这里，我们使用稳态和瞬态动力学来表征突变体构建体E531Q和Q532E的酶学能力，并将它们的性质与带有20个氨基酸插入物（包含12个正电荷（20 / + 12））的loop 2突变体的性质进行了比较。 [Furch等。 （1998）Biochemistry 37，6317-6326]，双突变体Q532E（20 / + 12）和天然运动域构建体。我们的结果证实，残基531和532的电荷变化主要影响肌动蛋白结合，几乎没有变化传达给核苷酸口袋。突变D531Q将肌动蛋白亲和力（K-A）降低10倍，而Q532E导致肌动蛋白亲和力（K-A）升高5倍。观察到的KA茎的变化几乎完全来自以下方面的变化：解离速率常数（k（-A）），在位置532处引入单个负电荷对k（-A）的影响与引入12相同回路2区域中有正电荷。 [参考：29]

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