物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA
2014年
1期
1-7
,共7页
朱云城%王二琼%马国林%康彦彪%赵林泓%刘扬中
硃雲城%王二瓊%馬國林%康彥彪%趙林泓%劉颺中
주운성%왕이경%마국림%강언표%조림홍%류양중
铜转运蛋白%银离子%汞离子%结合模式%核磁共振%质谱
銅轉運蛋白%銀離子%汞離子%結閤模式%覈磁共振%質譜
동전운단백%은리자%홍리자%결합모식%핵자공진%질보
Copper transport protein%Ag+%Hg2+%Binding mode%Nuclear magnetic resonance%Mass spectrometry
铜转运蛋白(CTR1)不仅参与铜的细胞摄取,而且在其它重金属离子的摄取过程中也发挥重要作用。本文采用紫外-可见(UV-Vis)光谱,核磁共振(NMR)和质谱(MS)的方法,研究了人源CTR1(hCTR1)的C端金属结合域(C8)与Ag+和Hg2+的相互作用。研究表明, Ag+和Hg2+都能与C8结合,但二者与C8的结合机制明显不同。每个C8分子可以结合两个Ag+离子,但一个Hg2+却可以与两个C8形成桥联。此外, Ag+离子与C8的配位是一个中等速度的交换过程,而Hg2+离子则为快速交换过程。 C8的半胱氨酸残基是两种离子的重要结合位点,同时组氨酸残基也参与两种金属离子的配位,其中Ag+优先结合组氨酸,而Hg2+则对半胱氨酸的结合具有显著的优势。虽然HCH基序对C8与金属配位至关重要,一些远端的其它氨基酸也可以参与C8与银离子的配位,这可能与CTR1在摄取Ag+过程中的金属转移机制相关。这些结果为理解hCTR1蛋白摄取重金属离子的作用机制提供了必要的信息。
銅轉運蛋白(CTR1)不僅參與銅的細胞攝取,而且在其它重金屬離子的攝取過程中也髮揮重要作用。本文採用紫外-可見(UV-Vis)光譜,覈磁共振(NMR)和質譜(MS)的方法,研究瞭人源CTR1(hCTR1)的C耑金屬結閤域(C8)與Ag+和Hg2+的相互作用。研究錶明, Ag+和Hg2+都能與C8結閤,但二者與C8的結閤機製明顯不同。每箇C8分子可以結閤兩箇Ag+離子,但一箇Hg2+卻可以與兩箇C8形成橋聯。此外, Ag+離子與C8的配位是一箇中等速度的交換過程,而Hg2+離子則為快速交換過程。 C8的半胱氨痠殘基是兩種離子的重要結閤位點,同時組氨痠殘基也參與兩種金屬離子的配位,其中Ag+優先結閤組氨痠,而Hg2+則對半胱氨痠的結閤具有顯著的優勢。雖然HCH基序對C8與金屬配位至關重要,一些遠耑的其它氨基痠也可以參與C8與銀離子的配位,這可能與CTR1在攝取Ag+過程中的金屬轉移機製相關。這些結果為理解hCTR1蛋白攝取重金屬離子的作用機製提供瞭必要的信息。
동전운단백(CTR1)불부삼여동적세포섭취,이차재기타중금속리자적섭취과정중야발휘중요작용。본문채용자외-가견(UV-Vis)광보,핵자공진(NMR)화질보(MS)적방법,연구료인원CTR1(hCTR1)적C단금속결합역(C8)여Ag+화Hg2+적상호작용。연구표명, Ag+화Hg2+도능여C8결합,단이자여C8적결합궤제명현불동。매개C8분자가이결합량개Ag+리자,단일개Hg2+각가이여량개C8형성교련。차외, Ag+리자여C8적배위시일개중등속도적교환과정,이Hg2+리자칙위쾌속교환과정。 C8적반광안산잔기시량충리자적중요결합위점,동시조안산잔기야삼여량충금속리자적배위,기중Ag+우선결합조안산,이Hg2+칙대반광안산적결합구유현저적우세。수연HCH기서대C8여금속배위지관중요,일사원단적기타안기산야가이삼여C8여은리자적배위,저가능여CTR1재섭취Ag+과정중적금속전이궤제상관。저사결과위리해hCTR1단백섭취중금속리자적작용궤제제공료필요적신식。
Copper transport protein (CTR1), which is essential for copper uptake, also plays an important role in the cellular uptake of other heavy metal ions. In this work, the interactions of the C-terminal metal-binding domain of human CTR1 (C8) with both Ag+and Hg2+were studied, using ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy, nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, and mass spectrometry (MS). The results showed that Ag+and Hg2+bind to C8 by different binding modes. Each C8 binds to two Ag+, whereas one Hg2+crosslinks two C8 units. In addition, the coordination of Ag+to C8 has an intermediate exchange rate, whereas the binding of Hg2+to C8 has a fast exchange rate. The cysteine residue of C8 is one of the most important binding sites for both Ag+ and Hg2+. However, histidine residues are also involved in the metal-binding process. Ag+ binds histidine preferential y, whereas Hg2+ prefers to bind to cysteine residues. Although the HCH motif of C8 is crucial for metal binding, some other residues can also participate in the binding of Ag+. These residues may be involved in the metal-transfer process in the cellular uptake of Ag+by CTR1. These results provide important information for a better understanding of the mechanism of cellular uptake of metal ions by CTR1.