ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2024 タイトル: Structure and mechanism of lysosome transmembrane acetylation by HGSNAT. 著者: Ruisheng Xu / Yingjie Ning / Fandong Ren / Chenxia Gu / Zhengjiang Zhu / Xuefang Pan / Alexey V Pshezhetsky / Jingpeng Ge / Jie Yu / 要旨: Lysosomal transmembrane acetylation of heparan sulfates (HS) is catalyzed by HS acetyl-CoA:α-glucosaminide N-acetyltransferase (HGSNAT), whose dysfunction leads to lysosomal storage diseases. The ...Lysosomal transmembrane acetylation of heparan sulfates (HS) is catalyzed by HS acetyl-CoA:α-glucosaminide N-acetyltransferase (HGSNAT), whose dysfunction leads to lysosomal storage diseases. The mechanism by which HGSNAT, the sole non-hydrolase enzyme in HS degradation, brings cytosolic acetyl-coenzyme A (Ac-CoA) and lysosomal HS together for N-acyltransferase reactions remains unclear. Here, we present cryogenic-electron microscopy structures of HGSNAT alone, complexed with Ac-CoA and with acetylated products. These structures explain that Ac-CoA binding from the cytosolic side causes dimeric HGSNAT to form a transmembrane tunnel. Within this tunnel, catalytic histidine and asparagine approach the lumen and instigate the transfer of the acetyl group from Ac-CoA to the glucosamine group of HS. Our study unveils a transmembrane acetylation mechanism that may help advance therapeutic strategies targeting lysosomal storage diseases.
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2023年6月2日
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