Intact Protein Analysis at 21 Tesla and X-Ray Crystallography Define Structural Differences in Single Amino Acid Variants of Human Mitochondrial Branched-Chain Amino Acid Aminotransferase 2 (BCAT2).
21テスラでのインタクトタンパク質分析とX線結晶構造解析によるヒトミトコンドリア分枝鎖アミノ酸アミノトランスフェラーゼ2(BCAT2)の一塩基変異体における構造差異の解明 (機械翻訳の邦題)
記録の確認項目
- 研究デザイン
- その他の原著論文
- 対象
- ヒト
- 出版年
- 2017
- 出典
- doi.org
- 抄録の表示
- 表示あり
- 出版状態
- 有効な記録
- 状態確認日
- 2026/08/17
- 収集日
- 2026/08/03
- 鮮度
- 確認期限内
- 確認段階
- 自動処理
- 記録状態
- 公開
日本語要約(機械生成)
精密医療において、標的タンパク質の構造情報は重要である。本研究では、膠芽腫(GBM)の標準治療抵抗性に関与する可能性があるヒトミトコンドリアBCAT2の変異体T186Rに着目した。約45 kDaのタンパク質について、21テスラのLC-FT-ICR MSを用いたトップダウン質量分析法(ETD/CID併用)とX線結晶構造解析を実施した。その結果、質量分析により変異位置を明確に特定し、結晶構造からは、変異によりLys59とArg186の反発が生じ、二量体の安定性低下と酵素活性変化が示唆された。これらの結果は、BCAT2 T186RがGBMの精密治療標的となる可能性を支持するものである。
この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。
抄録
Structural technologies are an essential component in the design of precision therapeutics. Precision medicine entails the development of therapeutics directed toward a designated target protein, with the goal to deliver the right drug to the right patient at the right time. In the field of oncology, protein structural variants are often associated with oncogenic potential. In a previous proteogenomic screen of patient-derived glioblastoma (GBM) tumor materials, we identified a sequence variant of human mitochondrial branched-chain amino acid aminotransferase 2 as a putative factor of resistance of GBM to standard-of-care-treatments. The enzyme generates glutamate, which is neurotoxic. To elucidate structural coordinates that may confer altered substrate binding or activity of the variant BCAT2 T186R, a ~45 kDa protein, we applied combined ETD and CID top-down mass spectrometry in a LC-FT-ICR MS at 21 T, and X-Ray crystallography in the study of both the variant and non-variant intact proteins. The combined ETD/CID fragmentation pattern allowed for not only extensive sequence coverage but also confident localization of the amino acid variant to its position in the sequence. The crystallographic experiments confirmed the hypothesis generated by in silico structural homology modeling, that the Lys59 side-chain of BCAT2 may repulse the Arg186 in the variant protein (PDB code: 5MPR), leading to destabilization of the protein dimer and altered enzyme kinetics. Taken together, the MS and novel 3D structural data give us reason to further pursue BCAT2 T186R as a precision drug target in GBM. Graphical Abstract ᅟ.
MeSH
DOI 10.1007/s13361-017-1705-0
PMID 28681360
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