Báo cáo khoa học: Structural and functional characterization of human Iba proteins

Structural and Functional Characterization of Human Iba Proteins

Tên đề tài: Structural and Functional Characterization of Human Iba Proteins

Tác giả: Jörg O. Schulze, Claudia Quedenau, Yvette Roske, Thomas Adam, Herwig Schüler, Joachim Behlke, Andrew P. Turnbull, Volker Sievert, Christoph Scheich, Uwe Mueller, Udo Heinemann, and Konrad Büssow

Lĩnh vực: Protein học cấu trúc và chức năng, Sinh học phân tử

Nội dung tài liệu:

Nghiên cứu này trình bày cấu trúc tinh thể của protein Iba2 ở người và các đặc tính đồng phân hóa của nó, khả năng liên kết và bắt chéo sợi actin (F-actin), định vị tế bào và sự tập trung protein vào các vị trí xâm nhập của vi khuẩn khi so sánh với protein Iba1. Cấu trúc của Iba2 bao gồm hai motif EF-hand trung tâm không liên kết với Ca2+. Iba2 kết tinh dưới dạng đồng phân hóa, được ổn định bởi cầu disulfide và các ion kẽm. Siêu ly tâm phân tích cho thấy một kiểu đồng phân hóa khác biệt trong điều kiện khử, không phụ thuộc vào Ca2+. Hơn nữa, không phát hiện thấy sự liên kết Ca2+ ở nồng độ lên đến 0.1 mM bằng phương pháp thẩm tách cân bằng. Tương ứng, các motif EF-hand của Iba thiếu các gốc cần thiết cho sự phối hợp Ca2+ mạnh mẽ. Các thí nghiệm ly tâm và kính hiển vi đã phát hiện thấy hoạt tính liên kết và bắt chéo sợi F-actin rõ rệt, không thể phân biệt được của Iba1 và Iba2, dẫn đến sự hình thành các bó sợi actin. Các protein dung hợp Iba huỳnh quang đã được biểu hiện trong tế bào HeLa và đồng định vị với F-actin. Iba1 được tập trung vào các mấu nối tế bào nhiều hơn Iba2. Ngoài ra, nghiên cứu còn xem xét sự tập trung của Iba trong mô hình xâm nhập của Shigella gây ra sự sắp xếp lại bộ xương tế bào. Cả hai protein đều được tập trung vào vùng xâm nhập của vi khuẩn, và Iba1 lại được tập trung ở mức độ cao hơn trong các mấu nối tế bào.

Mục lục chi tiết:

• Keywords
• Correspondence
• Database
• Structural and functional characterization of human Iba proteins
• Results
• Crystal structures of Iba2
• Unusual dimerization of Iba2
• Dimerization in solution
• F-actin binding and cross-linking
• In vitro actin fluorescence microscopy
• Calcium affinity of Iba1 and Iba2
• Cellular localization and recruitment to sites of Shigella invasion
• Discussion
• Structural comparison of Iba2 with Iba1
• Iba2 is a homodimer in the crystal but not in solution
• The function of Iba proteins does not depend on Ca2+
• EF-hand 1 is functionally inactive
• Function of EF-hand 2
• Conserved surface residues and actin cross-linking
• Conclusion
• Experimental procedures
• Cloning
• Fermentation and purification
• Crystallization
• Data collection, structure determination and analysis
• Purification of actin
• Actin cosedimentation and cross-linking assays
• In vitro actin fluorescence microscopy
• Calcium equilibrium dialysis
• Disulfide bond formation assay
• Quaternary structure determination by analytical ultracentrifugation
• Culture and transfection of HeLa cells
• Shigella strains
• Shigella infection of HeLa cells
• Immunofluorescence techniques
• Acknowledgements
• References