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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/66967
NEW STRUCTURAL INSIGHTS INTO GOLGI REASSEMBLY AND STACKING PROTEIN (GRASP) IN SOLUTION
Proteína de Remontagem e Empilhamento de Golgi (GRASP)
Cryptococcus neoformans (CnGRASP)
Análise bioinformática
Golgi Reassembly and Stacking Protein (GRASP)
Cryptococcus neoformans (CnGRASP)
Bioinformatic analysis
Author
Affilliation
Laboratório de Biofísica Molecular, Departamento de Física, Faculdade de Filosofia Ciências e Letras de Ribeiraõ Preto, Ribeiraõ Preto, SP, Brazil
Laboratório de Biofísica Molecular, Departamento de Física, Faculdade de Filosofia Ciências e Letras de Ribeiraõ Preto, Ribeiraõ Preto, SP, Brazil
Departamento de Física e Informática, Instituto de Física de Saõ Carlos, Universidade de Saõ Paulo, Saõ Carlos, SP, Brazil
Departamento de Física, Centro Multiusuário de Inovacaõ Biomolecular, Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas, Universidade Estadual Paulista Júlio Mesquita, Saõ José do Rio Preto, Brazil
Departamento de Física, Centro Multiusuário de Inovacaõ Biomolecular, Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas, Universidade Estadual Paulista Júlio Mesquita, Saõ José do Rio Preto, Brazil
Centro de Biotecnologia, Federal University of Rio Grande Do sul, Porto Alegre, Brazil
Centro de Biotecnologia, Federal University of Rio Grande Do sul, Porto Alegre, Brazil
Fundação Oswaldo Cruz-Fiocruz, Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde (CDTS), Rio de Janeiro, Brazil / Instituto de Microbiologia Paulo de Góes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
Laboratório de Biofísica Molecular, Departamento de Física, Faculdade de Filosofia Ciências e Letras de Ribeiraõ Preto, Ribeiraõ Preto, SP, Brazil
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Inovação em Doenças de Populações Negligenciadas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Laboratório de Biofísica Molecular, Departamento de Física, Faculdade de Filosofia Ciências e Letras de Ribeiraõ Preto, Ribeiraõ Preto, SP, Brazil
Departamento de Física e Informática, Instituto de Física de Saõ Carlos, Universidade de Saõ Paulo, Saõ Carlos, SP, Brazil
Departamento de Física, Centro Multiusuário de Inovacaõ Biomolecular, Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas, Universidade Estadual Paulista Júlio Mesquita, Saõ José do Rio Preto, Brazil
Departamento de Física, Centro Multiusuário de Inovacaõ Biomolecular, Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas, Universidade Estadual Paulista Júlio Mesquita, Saõ José do Rio Preto, Brazil
Centro de Biotecnologia, Federal University of Rio Grande Do sul, Porto Alegre, Brazil
Centro de Biotecnologia, Federal University of Rio Grande Do sul, Porto Alegre, Brazil
Fundação Oswaldo Cruz-Fiocruz, Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde (CDTS), Rio de Janeiro, Brazil / Instituto de Microbiologia Paulo de Góes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
Laboratório de Biofísica Molecular, Departamento de Física, Faculdade de Filosofia Ciências e Letras de Ribeiraõ Preto, Ribeiraõ Preto, SP, Brazil
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Inovação em Doenças de Populações Negligenciadas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
Entre todas as proteínas localizadas no aparelho de Golgi, uma proteína de domínio duplo PDZ (PSD95/DlgA/Zo-1) desempenha um papel importante na montagem das cisternas. Esta proteína de remontagem e empilhamento de Golgi (GRASP) tem intrigado os pesquisadores devido à sua grande variedade de funções e relevância na funcionalidade do Golgi. Relatamos aqui um estudo bioquímico e biofísico do homólogo GRASP55/65 em Cryptococcus neoformans (CnGRASP). Análise bioinformática, espectroscopias de fluorescência estática e dicroísmo circular, calorimetria, espalhamento de raios X de pequeno ângulo, ressonância magnética nuclear em solução, cromatografia de exclusão de tamanho e ensaios de proteólise foram usados para desvendar características estruturais do CnGRASP de comprimento total. Detectamos a coexistência de estruturas secundárias regulares e grandes quantidades de regiões desordenadas. A estrutura geral é menos compacta do que uma proteína globular regular e a alta flexibilidade estrutural torna seu núcleo hidrofóbico mais acessível ao solvente. Nossos resultados indicam um comportamento incomum de CnGRASP em solução, assemelhando-se muito a uma classe de proteínas intrinsecamente desordenadas chamadas proteínas de glóbulos fundidos. Até onde sabemos, esta é a primeira caracterização estrutural de um GRASP de comprimento total e observação de um comportamento semelhante a um glóbulo fundido na família GRASP. As possíveis implicações disto e como isto poderia explicar as múltiplas facetas desta intrigante classe de proteínas são discutidas.
Abstract
Among all proteins localized in the Golgi apparatus, a two-PDZ (PSD95/DlgA/Zo-1) domain protein plays an important role in the assembly of the cisternae. This Golgi Reassembly and Stacking Protein (GRASP) has puzzled researchers due to its large array of functions and relevance in Golgi functionality. We report here a biochemical and biophysical study of the GRASP55/65 homologue in Cryptococcus neoformans (CnGRASP). Bioinformatic analysis, static fluorescence and circular dichroism spectroscopies, calorimetry, small angle X-ray scattering, solution nuclear magnetic resonance, size exclusion chromatography and proteolysis assays were used to unravel structural features of the full-length CnGRASP. We detected the coexistence of regular secondary structures and large amounts of disordered regions. The overall structure is less compact than a regular globular protein and the high structural flexibility makes its hydrophobic core more accessible to solvent. Our results indicate an unusual behavior of CnGRASP in solution, closely resembling a class of intrinsically disordered proteins called molten globule proteins. To the best of our knowledge, this is the first structural characterization of a full-length GRASP and observation of a molten globule-like behavior in the GRASP family. The possible implications of this and how it could explain the multiple facets of this intriguing class of proteins are discussed.
Keywords in Portuguese
Aparelho de GolgiProteína de Remontagem e Empilhamento de Golgi (GRASP)
Cryptococcus neoformans (CnGRASP)
Análise bioinformática
Keywords
Golgi apparatusGolgi Reassembly and Stacking Protein (GRASP)
Cryptococcus neoformans (CnGRASP)
Bioinformatic analysis
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