《Nature》：氧化压力对磷酸酶有促进作用（图）

　　

生物通报道：Sdp1是一种作用于酵母分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase ，MAPK) Slt2的磷酸酶，能够在氧化压力下形成半胱氨酸二硫桥（disulfide bridge），促进酶活性。

MAPK 磷酸酶（MPKs）削弱压力激活的MAPK 信号传递。MPK含有一个半胱氨酸硫氢基（sulfhydryl group），决定其催化活性。如果该基团在活性氧簇（reactive oxygen species，ROS）下发生氧化，MPK活性不可撤销地消失；压力诱导的MAPK信号传递在含氧量正常的条件下将继续维持。然而，G. C. Fox等发现这些在MPK催化与分子内氨基化合物或硫氢基结合的半胱氨酸时是不发生的，使酶变得无活性，提供了对ROS的可逆保护作用，Sdp1会在氧化条件下促进酶的活性。文章刊登于《Nature》。

                   

研究人员发现，Sdp1的米氏常数（Michaelis constant）在缺乏还原剂dithiothreitol时会上升24倍，说明半胱氨酸氧化促进了酶与底物的亲合力。突变分析和质谱分析证明，Cys140和半胱氨酸47和142之间的二硫桥是这种效果的调节者。

X射线结经学揭示Sdp1的第111位组氨酸和Cys 47–Cys 142二硫桥形成一个深的裂缝，控制底物与酶的活性中心接触。研究人员推测，这种结构成就了Sdp1的磷酸酪氨酸选择性。而且，分子内胱氨酸和组氨酸111与磷酸酪氨酸底物发生直接接触，这种接触在还原条件下不会发生。这支持了一个假说：酶在氧化条件下与底物的亲合力增加，可能是由于分子内胱氨酸的直接接触造成的。

研究人员认为Sdp1与其在啤酒酵母中的同种异形基因（paralogue）Msg5是一种新的磷酸酶，并将其命名为WH磷酸酶。WH磷酸酶的特点是它们形成分子内胱氨酸以取消氧化剂，保护氧化压力下的半胱氨酸。酶增强的活性状态在正常生理条件下可以逆转。Fox等不清楚的是在高等真核生物中，会引起肿瘤发生的MAPK信号传递是否在类似的方式中会被削弱。（生物通 小粥）

原文：
Fox, G.C. et al.
Redox-mediated substrate recognition by Sdp1 defines a new group of tyrosine phosphatases
Nature 447, 487-492 (2007).
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