Báo cáo khoa học: Solution NMR structure of a human FGF-1 monomer, activated by a hexasaccharide heparin-analogue

Solution NMR structure of a human FGF-1 monomer, activated by a hexasaccharide heparin-analogue

Tác giả: Angeles Canales, Rosa Lozano, Blanca López-Méndez, Jesús Angulo, Rafael Ojeda, Pedro M. Nieto, Manuel Martín-Lomas, Guillermo Giménez-Gallego and Jesús Jiménez-Barbero

Lĩnh vực: Hóa sinh, Sinh học phân tử

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này trình bày cấu trúc 3D của phức hợp được hình thành bởi yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi dạng axit (FGF-1) và một hexasaccharide heparin tổng hợp được thiết kế đặc biệt. Hexasaccharide này có khả năng thay thế heparin tự nhiên trong các thử nghiệm tăng sinh tế bào của FGF-1, mặc dù không gây ra sự hóa đôi rõ ràng của yếu tố tăng trưởng. Việc sử dụng chất tương tự heparin tổng hợp được xác định rõ ràng này đã cho phép phân tích cấu trúc NMR chi tiết về tương tác heparin-FGF, khắc phục những hạn chế của NMR trong việc xử lý khối lượng phân tử cao và tính không đồng nhất của các oligomer FGF-1 được hình thành khi có mặt các mảnh heparin tự nhiên. Kết quả nghiên cứu xác nhận rằng sự hóa đôi FGF-1 do glycosaminoglycans gây ra, dù là ở dạng cis hay trans so với chuỗi heparin, không phải là yêu cầu tuyệt đối cho hoạt động sinh học.

Mục lục chi tiết:

• Keywords
• Correspondence
• Abbreviations
• The 3D structure of a complex formed by the acidic fibroblast growth factor (FGF-1) and a specifically designed synthetic heparin hexasaccharide has been determined by NMR spectroscopy.
• The human and mouse fibroblast growth factor (FGF) family consists of 18 members that share a common homologous core.
• FGF signaling begins at the target cell with the recognition of these growth factors by specific transmembrane tyrosine kinase receptors.
• FGFs strongly bind to glycosaminoglycans (GAGs) of the type of heparin and heparan sulfate.
• heparin can be replaced by some nonphysiological compounds of relatively low molecular mass.
• There is convincing evidence that FGF-1 and FGF-2 oligomerize to a certain extent in the presence of sulfated GAGs.
• Synthetic GAG-type oligosaccharides may allow one to circumvent some of the problems that the inherent heterogeneity of the natural GAG fragments constitutes for high-resolution structural characterizations.
• The 3D structure of a complex formed by the acidic fibroblast growth factor (FGF-1) and a specifically designed synthetic heparin hexasaccharide has been determined by NMR spectroscopy.
• NMR resonances upon addition of hexasaccharide 1.
• Assignments of the FGF-1 resonances in the complex
• Determination of the structure of FGF-1-hexasaccharide 1 complex
• The hexasaccharide AMBER parameters were those already applied for molecular dynamics simulations of the free sugar in explicit solvent.
• Docking calculations
• Acknowledgements
• References
• Expression and purification of FGF-1
• NMR spectroscopy
• Structure calculation and refinement
• The site of interaction between the hexasaccharide and FGF-1
• Discussion
• Experimental procedures
• Materials