DNA和泛素激活SPRTN的分子基础

广谱金属蛋白酶SPRTN是对DNA-蛋白质交联（DPC）进行蛋白水解修复的关键酶。为防止SPRTN活性失控，必须对其激活过程进行严格调控。通过采用NMR波谱学和体外重组方法，我们阐明了DNA和泛素激活SPRTN的分子基础。我们鉴定出一种自抑制机制，该机制由带负电荷的连接螺旋与SPRTN带正电荷的DNA结合结构域之间的分子内静电相互作用所介导。DNA通过竞争性地将连接区从DNA结合结构域上置换下来，解除这种自抑制，从而诱导构象转变为开放的、具有催化活性的状态。该开放状态使泛素能够与SPRTN的蛋白酶结构域结合，并进一步稳定其活性构象。破坏自抑制连接区与DNA结合结构域之间的相互作用，会将SPRTN锁定于持续开放状态，导致蛋白酶活性增强。总之，我们的数据揭示了DNA和泛素如何协同作用，将SPRTN从自抑制构象转变为其活性状态。

具有广谱底物特异性的金属蛋白酶SPRTN是对DNA-蛋白质交联（DPC）进行蛋白水解修复的关键酶。为防止SPRTN活性失控，必须对其激活进行严格调控。通过核磁共振（NMR）波谱学和体外重构，我们阐明了DNA和泛素激活SPRTN的分子基础。我们鉴定出一种自抑制机制，该机制由带负电的连接螺旋与SPRTN带正电的DNA结合结构域之间的分子内静电相互作用所控制。DNA通过竞争性地将该连接区从DNA结合结构域上置换下来，解除这种自抑制，从而诱导构象转变为开放的、具有催化活性的状态。该开放状态使泛素能够与SPRTN的蛋白酶结构域结合，并进一步稳定其活性构象。破坏自抑制连接区与DNA结合结构域之间的相互作用，会将SPRTN锁定在组成型开放状态，导致蛋白酶活性增强。总体而言，我们的数据揭示了DNA和泛素如何协同作用，将SPRTN从自抑制构象转变为其活性状态。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.16.732584v1?rss=1

🏷️ SPRTN DNA-蛋白质交联修复 自抑制机制 泛素激活 蛋白酶活性调控 NMR波谱