Crystal Structure of Human Granzyme B. Modelling of the Granzyme B-Cation-Independent Mannose-6-Phosphate Receptor Complex. Crystal Structure of Human Pro-Granzyme K. Crystal Structure of the Procarboxypeptidase from Helicoverpa armigera

Abstract

Estructura Tridimensional de Granzima B humana<br/>Granzima B es la proteina prototípica de la familia de serina proteasas que se encuentran en células NK y CTLs. GzmB induce apoptosis mediante activación de las caspasas, y está implicada en la etiología de la artritis reumatoidea. Hemos cristalizado y resuelto la estructura 3D de la GzmB humana a una resolución de 3.1Å. GzmB muestra un plegamiento similar al de catepsina G y quimasa humanas. GzmB exhibe una especificidad de substrato muy inusual ya que corta tras Asp, debido a la presencia de Arg226 en bolsillo de especificidad S1. El sitio de unión del substrato está diseñado para acomodar y cortar hexapéptidos, i.e. IETD_SG, secuencia presente en el lugar de activación de la caspasa-3 y de Bid, sus substratos fisiológicos. Esta estructura ayudará en el diseño de inhibidores que podrian ser usados en la cura de enfermedades inflamatorias crónicas.<br/>Granzyme B y el Receptor Manosa-6-Fosfato Independiente de Cationes<br/>GzmB cristalizó como dímero, mediante la interdigitación de las cadenas de azúcares unidas a Asn65 en los dos monómeros. GzmB es captada por las células mediante el Receptor Manosa-6-Fosfato Independiente de Cationes. Sugerimos que la GzmB dimérica sea la forma internalizada por las células diana. Hemos modelado cómo posiblemente GzmB se une a su receptor celular.<br/>Estructura Tridimensional de pro-Granzyme K humana<br/>Hemos determinado la estructura 3D de la pGzmK a una resolución de 2.2Å. pGzmK se parece más a una serina proteasa activa, a pesar de ser un zimógeno. Esta proteina carece de triada zimogénica y utiliza un nuevo mecanismo de estabilización de la forma inactiva.<br/>Estructura Tridimensional de una Procarboxipeptidasa de Helicoverpa armigera. H. armigera es un insecto cuya plaga afecta a un gran número de países. Hemos determinado la estructura 3D de una nueva carboxipeptidasa (PCPAHa) de larvas de H. armigera, la primera resuelta de un insecto hasta la fecha. El zimógeno de PCPAHa muestra una estructura similar a las ya resueltas de mamífero. Su sitio de activación presenta el motivo (Ala)5Lys. Es curioso apreciar similar motivo ((Ala)6Lys) cerca del extremo N-terminal del enzima activo. Ser255 agranda el bolsillo S1´de especificidad y influencia las preferencias de substrato de ésta enzima. Hemos modelado el extremo C-terminal del LCI dentro del sitio activo de PCPAHa.

Crystal Structure of Human Granzyme B<br/>Granzyme B is the prototypic member of the granzymes, trypsin-like serine proteinases localized in activated NK cells and CTLs. GzmB triggers apoptosis by activating the caspases, and is implicated in the etiology of rheumatoid arthritis. Human GzmB has been crystallized and its structure has been determined to 3.1 Å resolution. GzmB overall fold is similar to that found in cathepsin G and human chymase. GzmB exhibits an unusual substrate specificity as it cleaves after Asp residues due to the presence of Arg226 at the back of the S1-specificity pocket. GzmB substrate binding site is designed to fit and cleave hexapeptides, i.e. IETD_SG, sequence present in the activation site of caspase-3 and Bid, physiological substrates of GzmB. This structure would help in the design of inhibitors for a treatment of chronic inflammatory disorders.<br/>Granzyme B and the Cation-Independent Mannose-6-Phosphate Receptor<br/>Our crystal structure of GzmB unexpectedly revealed a dimer, mediated by the interdigitation of the sugar chains attached to Asn65 in the two monomers. The uptake of GzmB is effected by the cation-independent mannose-6-phosphate (M6P) receptor. We suggest that the GzmB dimer would be the form preferentially recognized by its receptor. To investigate the probable binding mode of GzmB to its cell receptor we have modeled the binding of the GzmB dimer to the M6P-receptor. <br/>Crystal Structure of Human Pro-Granzyme K<br/>We have determined the crystal structure of human pGzmK at 2.2 resolution. The overall fold of pGzmK is most similar to that found in active serine proteinases rather than in zymogens. An unusual feature of pGzmK is that the residues Ser32, His40 and Asp194 do not form a zymogen triad, while pGzmK uses a novel mechanism for zymogen stabilization.<br/>Crystal Structure of a Procarboxypeptidase from Helicoverpa armigera<br/>H. armigera is one of the most serious insect pests worldwide. We present the 2.5 Å crystal structure from this novel procarboxypeptidase (PCPAHa) from H. armigera larvae, the first one reported for an insect. PCPAHa zymogen has a 3D structure similar to the corresponding mammalian digestive carboxypeptidases. The activation site contains the motif (Ala)5Lys. It is noteworthy the occurrence of the same (Ala)6Lys near the C-terminus of the active enzyme. Ser255 enlarges the S1' specificity pocket and influences the substrate preferences of the enzyme. The C-terminal tail of LCI was modeled into PCPAHa active site.