The loop conformationsAn overview o

The loop conformations
An overview of all 11 polymerase structures
shows that the 288–292 loop adopts three distinct
conformations that have been designated in/up, in/
down, and out/down (Fig. 3). The separate conformations
are distinguished first by the location of
residue 290 that can either be buried in a hydrophobic
pocket located directly behind the loop or
come out of the pocket to be solvent exposed above
the palm. Second, the conformations can also be
distinguished by the orientation of the Ser288 side
chain, which can point either up toward the ring
finger or down toward the active site.
In/up
The in/up conformation is identical with that found in
the native 3Dpol structure in the absence of bound RNA
[10] where residue 290 is buried in the hydrophobic
pocket made up of Val154, Met187, Tyr267, Val268,
and Pro287 from the palm and fingers domains
(Fig. 1B). This conformation is further characterized
by four hydrogen bonds between the 288–292 loop
and the base of the ring finger: two between the Gly289
backbone and residues 177 and 179 and two between
Ser288 and residue 177 (Fig. 3A). The side chain of
Ser288 points up and away from the active site to form
a hydrogen bond with the amide nitrogen of Asp177. It
is also important to note that Asp177 forms a total of
three hydrogen bonds with the B-motif loop and a
well-ordered salt bridge with Lys61. Substitution of
Lys61 with leucine results in a catalytically inactive
polymerase [14], possibly because it removes this salt
bridge.
In/down
The second conformation of the loop, in/down, has
the Ser288 hydroxyl flipped so that it is now pointing
down toward the active site to form a hydrogen bond
with Asp238, while residue 290 remains buried in the
hydrophobic pocket (Fig. 3B). Comparisons of the in/
up and in/down conformations show that the
backbone torsion angles of residues 288 and 289,
in particular, the ϕ angle of glycine 289, are
significantly different. One interesting observation
is that when the loop is in the in/down conformation,
the carbonyl of Ser288 replaces the side chain's
hydrogen bond with the Asp177 backbone, which
then allows the serine hydroxyl to point down toward
the active site and interact with Asp238. Consequently,
the loop now forms only a single hydrogen
bond with the base of the ring finger, as compared to
the four hydrogen bonds seen in the in/up conformation.
In addition, the Asp177 side chain moves
such that the salt bridge between it and Lys61 on the
index finger is broken.
Out/down
The final conformation of the loop is designated out/
down and is characterized by a major ~5-Å displacement
of residue 290 that moves it out of the
hydrophobic pocket (Fig. 3C). Like in/down, the
Ser288 side chain forms a hydrogen bond with
Asp238, but unlike the in/down conformation, the salt
bridge between Asp177 and Lys61 is restored. Due to
the displacement of the loop, Gly289 no longer forms
hydrogen bonds with the ring finger and only two
hydrogen bonds between the loop and the ring finger
are retained. Similar to the transitions to the in/down
conformation, the backbone torsion angles of 288 and
289 have been significantly perturbed in out/down as
compared to the in/up conformation.
Distorted loop structures
The abovementioned observations hold true for the
majority of the structures solved, but the presence of a
cysteine at residue 290 sometimes leads to a
crystallization artifact when the free sulfhydryl is
covalently modified by a dimethyl arsenic adduct.
This was previously observed at multiple cysteine
residues in our initial 3Dpol structure and is the result of
the cacodylic acid used in the crystallization buffer
[10,15]. Formation of the adduct results in a distortion of
the structure in 3 of the 11 mutant structures presented
here (S288A, G289A, and S291P; Fig. 2F–H). The
distortion itself is probably not biologically relevant, but
the fact that the adduct is formed suggests that the loop
is flexible enough to allow for the transient exposure of
the cysteine 290 residue during crystallization.
Three biochemical categories of loop mutants
To analyze the functional significance of the loop,
we subjected each mutant polymerase to three

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Conformations วนภาพรวมของโครงสร้างพอลิเมอเรส 11 ทั้งหมดแสดงว่า วน 288-292 adopts สามแตกต่างกันconformations ที่ถูกกำหนดใน / ใน /ลง และออก/ลง (Fig. 3) Conformations แยกโดดเด่นก่อนตามที่ตั้งของตกค้าง 290 ที่อาจจะฝังในเป็น hydrophobicกระเป๋าอยู่เบื้องหลังวงการโดยตรง หรือมาออกของกระเป๋าจะเป็นตัวทำละลายที่แสดงข้างต้นปาล์ม สอง conformations ที่สามารถโดดเด่น ด้วยการวางแนวของด้าน Ser288โซ่ ที่สามารถทั้งค่าต่อแหวนนิ้วมือ หรือลงไปใช้/ ขึ้นConformation/ขึ้น จะเหมือนกับที่พบใน3Dpol เป็นโครงสร้างของอาร์เอ็นเอที่ถูกผูกไว้[10] ซึ่งฝังสารตกค้าง 290 ใน hydrophobicกระเป๋าประกอบด้วย Val154, Met187, Tyr267, Val268และ Pro287 จากโดเมนปาล์มและนิ้วมือ(Fig. 1B) Conformation นี้มีลักษณะเพิ่มเติมโดยพันธบัตรไฮโดรเจนสี่ระหว่างลูป 288-292และฐานของแหวนนิ้ว: ระหว่าง Gly289 สองแกนหลักและตก 177 และ 179 และสองระหว่างSer288 และสารตกค้าง 177 (Fig. 3A) โซ่ข้างของจุด Ser288 ขึ้น และ จากเว็บไซต์ใช้งานฟอร์มพันธะไฮโดรเจนกับไนโตรเจน amide ของ Asp177 มันก็โปรดทราบว่า Asp177 แบบฟอร์มทั้งหมดพันธบัตรไฮโดรเจนสามกับลูปแปลน B และสะพานเกลือดีสั่งกับ Lys61 การทดแทนLys61 กับผล leucine ในงาน catalyticallyพอลิเมอเรส [14], อาจ เพราะมันเอาเกลือนี้สะพาน/ ลงมี conformation สองลูป ใน/ลงไฮดรอกซิล Ser288 พลิกเพื่อให้มันเป็นชี้ลงไปยังไซต์ใช้งานอยู่เพื่อสร้างพันธะไฮโดรเจนมี Asp238 ในขณะที่สารตกค้าง 290 ยังคงฝังอยู่ในตัวhydrophobic กระเป๋า (Fig. 3B) การเปรียบเทียบการใน /ขึ้น และ ใน/ลง conformations แสดงว่าการมุมแรงบิดแกนหลักของตก 288 และ 289มีมุมϕของ glycine 289 โดยเฉพาะแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ เก็บข้อมูลหนึ่งที่น่าสนใจคือเมื่อลูปเป็น conformation/ลงcarbonyl ของ Ser288 แทนของโซ่ข้างพันธะไฮโดรเจนกับแกนหลัก Asp177 ซึ่งแล้ว ให้ไฮดรอกซิลแถชี้ลงไปทางใช้ และโต้ตอบกับ Asp238 ดังนั้นลูปตอนนี้ใช้เฉพาะกับไฮโดรเจนตราสารหนี้กับฐานของนิ้ว เป็น compared เพื่อพันธบัตรไฮโดรเจนสี่ที่เห็นใน conformation/ขึ้นนอกจากนี้ ย้ายโซ่ข้าง Asp177ให้เกลือสะพานระหว่างมันและ Lys61 ในการนิ้วชี้ถูกตัดขาดเคลื่อนออกConformation ขั้นสุดท้ายของลูปจะถูกกำหนดออก /ลง และโดยความสำคัญ ~ 5 Åแทนของตกค้าง 290 ที่ย้ายมันออกของhydrophobic กระเป๋า (Fig. 3C) เหมือน ใน/ลง การSer288 ด้านข้างโซ่สร้างพันธะไฮโดรเจนกับAsp238 แต่ต่าง จาก conformation/ลง เกลือสะพานระหว่าง Asp177 และ Lys61 จะถูกคืนค่า เนื่องปริมาณกระบอกสูบของลูป Gly289 ไม่ใช้ไฮโดรเจนขายหุ้นกู้ด้วยนิ้วสองเท่านั้นพันธบัตรไฮโดรเจนระหว่างลูปและแหวนนิ้วจะถูกคงไว้ คล้ายกับการเปลี่ยนไปที่ใน/ลงconformation มุมแรงบิดแกนหลักของ 288 และ289 ได้รับมาก perturbed ในออก/ลงเป็นเมื่อเทียบกับ conformation/ขึ้นโครงสร้างวงเพี้ยนข้อสังเกตดังกล่าวข้างต้นถือจริงสำหรับการส่วนใหญ่โครงสร้างแก้ไข แต่ก็เป็นcysteine ที่ตกค้าง 290 บางครั้งนำไปสู่การสิ่งประดิษฐ์เกิดเมื่อ sulfhydryl ฟรีปรับเปลี่ยน โดยสารหนู dimethyl covalently adduct การก่อนหน้านี้ถูกตรวจสอบในหลาย cysteineตกค้างใน 3Dpol ของเราเริ่มต้นโครงสร้าง และเป็นผลของกรด cacodylic ใช้ในบัฟเฟอร์ที่ตกผลึก[10,15] การก่อตัวของ adduct การเกิดความผิดเพี้ยนของโครงสร้างใน 3 โครงสร้างเต่า 11 แสดงที่นี่ (S288A, G289A และ S291P Fig. 2F-H) ที่ความผิดเพี้ยนของตัวเองนี้อาจไม่เกี่ยวข้องชิ้น แต่ความจริงที่ว่า adduct ที่มีรูปแบบแนะนำที่ลูปมีความยืดหยุ่นเพียงพอเพื่อให้การเปิดเผยแบบฉับพลันสารตกค้าง cysteine 290 ระหว่างการตกผลึกสามประเภทชีวเคมีของวงสายพันธุ์เพื่อวิเคราะห์ความสำคัญหน้าที่ของลูปเราต้องพอลิเมอเรสกลายพันธุ์แต่ละสาม

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ห่วง conformations
ภาพรวมของโครงสร้างโพลิเมอร์ทั้งหมด 11
แสดงให้เห็นว่า 288-292 ห่วง adopts สามที่แตกต่าง
conformations ที่ได้รับการกำหนดใน / ขึ้นใน /
ลงและออก / ลง (รูปที่. 3) conformations แยกต่างหาก
มีความโดดเด่นเป็นครั้งแรกโดยสถานที่ตั้งของ
สารตกค้าง 290 ที่สามารถถูกฝังอยู่ในที่ไม่ชอบน้ำ
กระเป๋าอยู่ด้านหลังห่วงหรือ
ออกมาจากกระเป๋าที่จะสัมผัสตัวทำละลายด้านบน
ฝ่ามือ ประการที่สอง conformations ยังสามารถ
โดดเด่นด้วยการวางแนวของด้าน Ser288
ห่วงโซ่ซึ่งสามารถชี้อย่างใดอย่างหนึ่งขึ้นไปแหวน
นิ้วหรือลงไปที่เว็บไซต์ที่ใช้งานอยู่.
In / ขึ้น
ใน / ขึ้นโครงสร้างเหมือนกันกับที่พบใน
พื้นเมือง 3Dpol โครงสร้างในตัวตนของอาร์เอ็นเอที่ถูกผูกไว้
[10] ที่ตกค้าง 290 ถูกฝังอยู่ในที่ไม่ชอบน้ำ
กระเป๋าสร้างขึ้นจาก Val154, Met187, Tyr267, Val268,
และ Pro287 จากปาล์มและโดเมนนิ้ว
(รูปที่ 1B.) โครงสร้างนี้มีเอกลักษณ์เฉพาะเพิ่มเติม
สี่พันธะไฮโดรเจนระหว่างวง 288-292
และฐานของนิ้วนางสองระหว่าง Gly289
กระดูกสันหลังและสารตกค้าง 177 และ 179 และสองระหว่าง
Ser288 และกาก 177 (รูปที่ 3A.) ห่วงโซ่ด้านข้างของ
Ser288 ชี้ขึ้นและออกจากเว็บไซต์ที่ใช้งานในรูปแบบ
พันธะไฮโดรเจนไนโตรเจน amide ของ Asp177 มัน
ยังเป็นสิ่งสำคัญที่จะทราบว่ารูปแบบ Asp177 รวมของ
สามพันธะไฮโดรเจนกับวง B-บรรทัดฐานและ
สะพานเกลือดีสั่งซื้อกับ Lys61 ทดแทน
Lys61 กับผล Leucine ในที่ไม่ใช้งานตัวเร่งปฏิกิริยา
โพลิเมอร์ [14] อาจจะเป็นเพราะมันจะเอาเกลือนี้
สะพาน.
In / ลง
โครงสร้างที่สองของวงใน / ลงได้
ไฮดรอกซิ Ser288 พลิกเพื่อที่จะอยู่ในขณะนี้ชี้
ลงไป เว็บไซต์ที่ใช้งานในรูปแบบพันธะไฮโดรเจน
กับ Asp238 ในขณะที่ยังคงตกค้าง 290 ฝังอยู่ใน
กระเป๋าไม่ชอบน้ำ (รูป. 3B) การเปรียบเทียบใน /
ขึ้นและใน / ลงแสดงให้เห็นว่า conformations
มุมบิดกระดูกสันหลังของสารตกค้าง 288 และ 289,
โดยเฉพาะอย่างยิ่งมุมφของไกลซีน 289, มีความ
แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ หนึ่งสังเกตที่น่าสนใจ
ก็คือว่าเมื่อวงอยู่ในใน / ลงโครงสร้าง,
คาร์บอนิลของ Ser288 แทนที่โซ่ข้างของ
พันธะไฮโดรเจนกับกระดูกสันหลัง Asp177 ที่
แล้วช่วยให้ไฮดรอกซีรีนที่จะชี้ลงไปที่
เว็บไซต์ที่ใช้งานและมีปฏิสัมพันธ์กับ Asp238 ดังนั้น
ห่วงในขณะนี้รูปแบบเฉพาะไฮโดรเจนเดียว
ตราสารหนี้ที่มีฐานของแหวนนิ้วเมื่อเทียบกับ
พันธบัตรสี่ไฮโดรเจนเห็นในใน / ขึ้นโครงสร้าง.
นอกจากนี้การเคลื่อนไหวโซ่ข้าง Asp177
เช่นที่สะพานเกลือระหว่างมันและ Lys61 บน
นิ้วชี้เสีย.
ออก / ลง
โครงสร้างสุดท้ายของวงถูกกำหนดออก /
ลงและเป็นลักษณะที่สำคัญ ~ ราง 5-A
ของสารตกค้าง 290 ที่ย้ายมันออกมาจาก
กระเป๋าไม่ชอบน้ำ (รูป. 3C) เช่นเดียวกับใน / ลง,
รูปแบบห่วงโซ่ด้าน Ser288 พันธะไฮโดรเจนกับ
Asp238 แต่ไม่เหมือนใน / ลงโครงสร้างเกลือ
สะพานเชื่อมระหว่าง Asp177 และ Lys61 มีการเรียกคืน เนื่องจาก
การเคลื่อนที่ของวง, Gly289 รูปแบบไม่มี
พันธะไฮโดรเจนกับแหวนนิ้วและมีเพียงสอง
พันธะไฮโดรเจนระหว่างวงและแหวนนิ้ว
จะถูกเก็บไว้ คล้ายกับการเปลี่ยนไปใน / ลง
โครงสร้าง, มุมบิดกระดูกสันหลังของ 288 และ
289 ได้รับการตกอกตกใจอย่างมีนัยสำคัญในการออก / ลงในขณะที่
เมื่อเทียบกับใน / ขึ้นโครงสร้าง.
โครงสร้างห่วงบิดเบือน
ข้อสังเกตดังกล่าวถือเป็นจริงสำหรับ
ส่วนใหญ่ของโครงสร้าง แก้ไข แต่การปรากฏตัวของ
สารตกค้าง cysteine ​​ที่ 290 บางครั้งนำไปสู่
​​สิ่งประดิษฐ์ตกผลึกเมื่อ sulfhydryl ฟรี
แก้ไข covalently โดยดึงเข้าหาสารหนู dimethyl.
นี้ถูกตั้งข้อสังเกตก่อนหน้านี้ที่หลาย cysteine
​​ตกค้างในโครงสร้าง 3Dpol ของเราเริ่มต้นและเป็นผลมาจาก
cacodylic พบว่า กรดที่ใช้ในบัฟเฟอร์ตกผลึก
[10,15] การก่อตัวของผลการดึงเข้าหากันในการบิดเบือนของ
โครงสร้างใน 3 ของ 11 โครงสร้างกลายพันธุ์ที่นำเสนอ
ได้ที่นี่ (S288A, G289A และ S291P. รูป 2F-H)
บิดเบือนตัวเองอาจจะไม่ได้เกี่ยวข้องทางชีวภาพ แต่
ความจริงที่ว่าดึงเข้าหากันจะเกิดขึ้นแสดงให้เห็นว่าวงที่
มีความยืดหยุ่นพอที่จะอนุญาตให้มีการเปิดรับชั่วคราวของ
cysteine ​​290 ที่เหลือในระหว่างการตกผลึก.
สามประเภทชีวเคมีของการกลายพันธุ์ห่วง
เพื่อวิเคราะห์ความสำคัญการทำงานของ วง
เรายัดเยียดโพลิเมอร์แต่ละกลายพันธุ์สาม