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首页> 外文期刊>Journal of Molecular Biology >The crystal and molecular structures of a cathepsin K:chondroitin sulfate complex.
【24h】

The crystal and molecular structures of a cathepsin K:chondroitin sulfate complex.

机译：组织蛋白酶K：硫酸软骨素复合物的晶体和分子结构。

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Cathepsin K is the major collagenolytic enzyme produced by bone-resorbing osteoclasts. We showed earlier that the unique triple-helical collagen-degrading activity of cathepsin K depends on the formation of complexes with bone-or cartilage-resident glycosaminoglycans, such as chondroitin 4-sulfate (C4-S). Here, we describe the crystal structure of a 1:n complex of cathepsin K:C4-S inhibited by E64 at a resolution of 1.8 A. The overall structure reveals an unusual "beads-on-a-string"-like organization. Multiple cathepsin K molecules bind specifically to a single cosine curve-shaped strand of C4-S with each cathepsin K molecule interacting with three disaccharide residues of C4-S. One of the more important sets of interactions comes from a single turn of helix close to the N terminus of the proteinase containing a basic amino acid triplet (Arg8-Lys9-Lys10) that forms multiple hydrogen bonds either to the caboxylate or to the 4-sulfate groups of C4-S. Altogether, the binding sites with C4-S are located inthe R-domain of cathepsin K and are distant from its active site. This explains why the general proteolytic activity of cathepsin K is not affected by the binding of chondroitin sulfate. Biochemical analyses of cathepsin K and C4-S mixtures support the presence of a 1:n complex in solution; a dissociation constant, K(d), of about 10 nM was determined for the interaction between cathepsin K and C4-S.
机译：组织蛋白酶K是由骨吸收破骨细胞产生的主要胶原分解酶。我们早些时候表明，组织蛋白酶K的独特的三螺旋胶原降解活性取决于与骨或软骨驻留的糖胺聚糖（例如软骨素4-硫酸盐（C4-S））形成的复合物。在这里，我们描述了E64抑制的组织蛋白酶K：C4-S的1：n络合物的晶体结构，其分辨率为1.8A。整体结构揭示了一个不寻常的“串珠”状组织。多个组织蛋白酶K分子与C4-S的一条余弦曲线形链特异性结合，每个组织蛋白酶K分子与C4-S的三个二糖残基相互作用。一组更重要的相互作用来自靠近碱性磷酸酶N末端的单个螺旋螺旋，该螺旋包含碱性氨基酸三联体（Arg8-Lys9-Lys10），该三联体形成多个与氢氧根或氢氧根的氢键。 C4-S的硫酸根基团。总的来说，与C4-S的结合位点位于组织蛋白酶K的R结构域中，并且远离其活性位点。这解释了为什么组织蛋白酶K的一般蛋白水解活性不受硫酸软骨素结合的影响。组织蛋白酶K和C4-S混合物的生化分析支持溶液中1：n络合物的存在。对于组织蛋白酶K和C4-S之间的相互作用，测定了约10nM的解离常数K（d）。

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