信号肽酶复合体识别信号肽的结构基础

《Nature Communications》：Structural basis of signal peptide recognition by the signal peptidase complex

　　

摘要

信号肽酶复合体（SPC）负责切割大约10%的人类蛋白质组中的信号肽（SPs）。信号肽具有三部分结构：N端的n区、中间的螺旋h区和C端的c区，这些区域的特征主要取决于其化学性质，而非严格的序列保守性。尽管序列多样，SPC仍能以极高的特异性识别和处理这些信号肽。本文展示了人类SPC-A（两种SPC同源蛋白之一）与模型信号肽结合时的2.6 ?冷冻电镜（cryo-EM）图像。c区结合在活性位点附近的疏水结合槽上，一个狭窄的通道标志着c区向h区的过渡，而h区则位于跨膜（TM）结构中。底物的结合稳定了Sec11A的N端和C端螺旋结构，这两个螺旋在无底物状态下无法在结构中清晰显示。分子动力学（MD）模拟证实了c区存在稳定的氢键网络，并表明跨膜窗口处的脂质环境具有动态特性。AlphaFold建模进一步支持了这种结合模式在多种生理信号肽中的普遍性。综上所述，我们的结构和计算分析揭示了SPC如何通过结合腔内结合槽和跨膜窗口的选择性来实现其特异性。