钴依赖性甲硫氨酸合成酶（MetH）利用其辅因子的独特化学作用，催化同型半胱氨酸和5-甲基四氢叶酸（CH₃-H₄叶酸）合成甲硫氨酸。在该过程中，MetH将S-腺苷甲硫氨酸的循环与单碳代谢中的叶酸循环联系起来。对MetH的结构研究表明，这种灵活的多结构酶采用两种主要构象来防止蛋氨酸生产和消耗的徒劳循环。然而，由于MetH是高度动态的，同时也是光敏和氧敏感的金属酶，从而对其结构研究仍极具挑战性。在此，普林斯顿大学Nozomi Ando使用小角度X射线散射（SAXS）、单粒子冷冻电子显微镜（cryo-EM）和对AlphaFold2数据库的广泛分析来研究MetH的构象转换和柔性。

本文要点：

1) 通过使用SAXS，我们研究了MetH的活性氧化态和非活性氧化态共有的一种常见静息态构象，以及CH₃-H₄叶酸盐和黄多辛在启动转换和再活化中的作用。

2) 通过将SAXS与丝状MetH的cryo-EM结构相结合，作者发现静息态构象由高度动态再活化结构域相连的催化结构域稳定排列组成。最后，通过结合AlphaFold2引导的序列分析和实验结果，作者提出了MetH中功能切换的通用模型。

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Maxwell B. Watkins et.al Conformational switching and flexibility in cobalamin-dependent methionine synthase studied by small-angle X-ray scattering and cryoelectron microscopy PNAS 2023

DOI: 10.1073/pnas.2302531120

https://doi.org/10.1073/pnas.2302531120