Báo cáo khoa học: Solution structure of long neurotoxin NTX-1 from the venom of Naja naja oxiana by 2D-NMR spectroscopy

Solution Structure of Long Neurotoxin NTX-1 from the Venom of Naja Naja Oxiana by 2D-NMR Spectroscopy

Tác giả: Mehdi Talebzadeh-Farooji, Mehriar Amininasab, Maryam M. Elmi, Hossein Naderi-Manesh, Mohammad N. Sarbolouki

Lĩnh vực: Hóa sinh & Lý sinh

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này trình bày cấu trúc không gian ba chiều của độc tố thần kinh dài NTX-1, được phân lập từ nọc rắn Hổ mang (Naja naja oxiana), thông qua kỹ thuật phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều (2D-NMR). Bên cạnh đó, các tác giả cũng báo cáo kết quả mô phỏng động lực học phân tử của cấu trúc này. Cấu trúc NTX-1 được xác định dựa trên 1114 NOE, 19 liên kết hydro, 19 ràng buộc góc xoắn và các dịch chuyển hóa học thứ cấp từ phổ HSQC ¹H-13C. Kết quả cho thấy NTX-1 có cấu trúc hình “ba ngón tay” tương tự các độc tố thần kinh dài khác, bao gồm một lớp kép và một lớp ba sợi ẞ-sheet, cùng một số vùng linh hoạt, đặc biệt là ở đầu vòng lặp II và đuôi C-terminal. Cấu trúc dung dịch thu được từ phổ NMR và cấu trúc mô phỏng động lực học phân tử cho thấy sự phù hợp cao với sai số trung bình bình phương (RMSD) lần lượt là 0.23 Å và 1 Å cho các gốc trong vùng ẞ-sheet. Cấu trúc tổng thể của NTX-1 trong dung dịch tương đồng với cấu trúc tinh thể, tuy nhiên có một số khác biệt ở vòng lặp I và đầu vòng lặp II. Các gốc quan trọng về mặt chức năng được xác định nằm ở đầu vòng lặp II, và sự linh hoạt cũng như cấu trúc cục bộ tại vùng này dường như điều chỉnh khả năng gắn kết của NTX-1 và các độc tố thần kinh dài khác với thụ thể nicotinic acetylcholine (AChR).

Mục lục chi tiết:

• Introduction
• Materials and methods
• NMR spectroscopy
• Distance restraints
• Angle restraints
• Secondary structure restraints
• Structure calculations
• Molecular dynamics simulations
• Results and Discussion
• Resonance assignment
• Structure description
• Molecular dynamics
• Comparison with X-ray structure
• Comparison with other neurotoxins
• Conclusions
• Acknowledgements
• References
• Supplementary material