BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  23,706,401
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

34

Sinh học phân tử

Đặng Thanh Dũng(1)

Sử dụng phân tử cucurbit[8]uril trong việc cảm ứng sự dimer của protein CFP/YFP

Using cucurbit[8]uril to create dimerization of protein CFP/YFP

Tạp chí Khoa học - Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh

2022

11

1799-1807

1859-3100

CFP, YFP, Sinh học, Tế bào, Dimer, Protein, Cucurbit[8]uril

CFP, Cucurbit[8]uril, dimer, Protein, YFP

Sự dimer protein đóng vai trò quan trọng trong hầu hết các hoạt động sinh học tế bào như: hoạt động enzyme, thụ thể protein màn, nhân tố truyền tín hiệu nhân tố phiên mã. Do đó, kiểm soát sự dimer của protein giúp kiểm soát được các quá trình sinh học này. Trong nghiên cứu này, phân tử Curcubit[8]uril được sử dụng để kiểm soát sự dimer của protein có chứa đuôi phe-ala-gly (phenylalanine-alanine-glycine) ở đầu N (N-terminus) của protein. Cặp protein chỉ thị CFP/YFP (cyan fluorescent protein/yellow fluorescent protein) chứa đuôi dung hợp phe-ala-gly được tạo ra bằng hệ thống intein tự cắt (auto cleavage). Phân tử Curcubit[8]uril cảm ứng sự dimer của protein CFP/YFP có chứa đuôi phe-ala-gly được đánh giá bằng kĩ thuật trao đổi năng lượng FRET (fluoresecnt resonance energy transfer). Tỉ lệ FRET của bước sóng 525 nm/475 nm tăng mạnh từ 0.5 lên 1.2 khi có sự hiện diện của phân tử curcubit[8]uril, đồng nghĩa với việc phân tử này có khả năng cảm ứng sự dimer của protein CFP và YFP có chứa đuôi phe-ala-gly. Kiểm soát sự dimer của protein bởi curcubit[8]uril có tiềm năng trong việc kiểm soát các protein chức năng sinh học chứa đuôi dung hợp phe-ala-gly.

Protein dimerization plays an important role in many cellular biological activities, such as activated enzymes, membrane protein receptors, signaling factors, and transcription factors. Therefore, controlling protein dimerization helps to prevent these biological processes. In this study, the molecule curcubit[8]uril was used to manage the dimerization of protein consisting of the-ala-gly motif at the N-terminus. The CFP/YFP protein pair containing the phe-ala-gly fusion motif was generated using an auto cleavage intein system. The Curcubit[8]uril molecule that induces dimerization of the CFP/YFP protein containing the phe-ala-gly motif was evaluated by FRET (fluorescnt resonance energy transfer) technique. The FRET ratio of 525 nm/475 nm increased significantly from 0.5 to 1.2 in the presence of curcubit[8]uril, which means that this molecule is capable of inducing the dimerization of CFP and YFP proteins bearing the phe-ala-gly motif. Control of protein dimerization by curcubit[8]uril can potentially control biologically functional proteins containing the phe-ala-gly fusion motif.

TTKHCNQG, CTv 138

Xem toàn văn
  • [1] Nguyen, H. D., Dang, D. T., van Dongen, J. L., & Brunsveld, L. (2010), Protein Dimerization Induced by Supramolecular Interactions with Cucurbit[8]uril,Angew Chem Int Ed Engl, 49(5), 895-898. doi:10.1002/anie.200904413
  • [2] Mason, J. M., & Arndt, K. M. (2004), Coiled coil domains: stability, specificity, and biological implications.,Chembiochem, 5(2), 170-176. doi:10.1002/cbic.200300781
  • [3] Marianayagam, N. J., Sunde, M., & Matthews, J. M. (2004), The power of two: protein dimerization in biology,Trends Biochem Sci, 29(11), 618-625. doi:10.1016/j.tibs.2004.09.006
  • [4] Kharenko, O. A., & Ogawa, M. Y. (2004), Metal-induced folding of a designed metalloprotein.,J Inorg Biochem, 98(11), 1971-1974. doi:10.1016/j.jinorgbio.2004.07.015
  • [5] Junius, F. K., O'Donoghue, S. I., Nilges, M., Weiss, A. S., & King, G. F. (1996), High resolution NMR solution structure of the leucine zipper domain of the c-Jun homodimer.,J Biol Chem, 271(23), 13663-13667. doi:10.1074/jbc.271.23.13663
  • [6] Hynes, N. E., & Lane, H. A. (2005), ERBB receptors and cancer: the complexity of targeted inhibitors,Nat Rev Cancer, 5(5), 341-354. doi:10.1038/nrc1609
  • [7] Grueninger, D., Treiber, N., Ziegler, M. O., Koetter, J. W., Schulze, M. S., & Schulz, G. E. (2008), Designed protein-protein association.,Science, 319(5860), 206-209. doi:10.1126/science.1150421
  • [8] Gazon, H., Barbeau, B., Mesnard, J. M., & Peloponese, J. M., Jr. (2017), Hijacking of the AP-1 Signaling Pathway during Development of ATL,Front Microbiol, 8, 2686. doi:10.3389/fmicb.2017.02686
  • [9] Ferrer-Soler, L., Vazquez-Martin, A., Brunet, J., Menendez, J. A., De Llorens, R., & Colomer, R (2007), An up-date of the mechanisms of resistance to EGFR-tyrosine kinase inhibitors in breast cancer: Gefitinib (Iressa) -induced changes in the expression and nucleo-cytoplasmic trafficking of HER-ligands (Review).,Int J Mol Med, 20(1), 3-10.
  • [10] Dang, D. T., van Onzen, A., Dorland, Y. L., & Brunsveld, L. (2018), Cucurbit[8]uril Reactivation of an Inactivated Caspase-8 Mutant Reveals Differentiated Enzymatic Substrate Processing.,Chembiochem, 19(23), 2490-2494. doi:10.1002/cbic.201800521
  • [11] Dang, D. T., & Phan, A. T. (2019), Development of a ribonuclease containing a G4-specific binding motif for programmable RNA cleavage,Sci Rep, 9(1), 7432. doi:10.1038/s41598-019-42143-8
  • [12] Dang, D. T., Nguyen, L. T. A., Truong, T. T. T., Nguyen, H. D., & Phan, A. T. (2021), Construction of a G-quadruplex-specific DNA endonuclease,Chem Commun (Camb), 57(37), 4568-4571. doi:10.1039/d0cc05890d
  • [13] Dang, D. T., Nguyen, H. D., Merkx, M., & Brunsveld, L. (2013), Supramolecular control of enzyme activity through cucurbit[8]uril-mediated dimerization,Angew Chem Int Ed Engl, 52(10), 2915-2919. doi:10.1002/anie.201208239
  • [14] Dang, D. T., Bosmans, R. P., Moitzi, C., Voets, I. K., & Brunsveld, L. (2014), Solution structure of a cucurbit[8]uril induced compact supramolecular protein dimer.,Org Biomol Chem, 12(46), 9341-9344. doi:10.1039/c4ob01729c
  • [15] Dang, D. T. (2022b), Molecular Approaches to Protein Dimerization: Opportunities for Supramolecular Chemistry.,Front Chem, 10, 829312. doi:10.3389/fchem.2022.829312
  • [16] Dang, D. T. (2022a), C-haracterization of TERRA 9 repeat G4-binding RHAU peptides by Fluorescence Resonance Energy Transfer,Science and Technology Development Journal, 25(1), 2336-2341.
  • [17] Dang, D. T., S. J., & Brunsveld, L. (2012), Cucurbit [8] uril-mediated protein homotetramerization,Chemical Science, 3(9), 2679-2684.
  • [18] Citri, A., & Yarden, Y. (2006), EGF-ERBB signalling: towards the systems level.,Nat Rev Mol Cell Biol, 7(7), 505-516. doi:10.1038/nrm1962
  • [19] Bayle, J. H., Grimley, J. S., Stankunas, K., Gestwicki, J. E., Wandless, T. J., & Crabtree, G. R. (2006), Rapamycin analogs with differential binding specificity permit orthogonal control of protein activity,Chem Biol, 13(1), 99-107. doi:10.1016/j.chembiol.2005.10.017
  • [20] Baselga, J., & Swain, S. M. (2009), Novel anticancer targets: revisiting ERBB2 and discovering ERBB3.,Nat Rev Cancer, 9(7), 463-475. doi:10.1038/nrc2656
  • [21] Ardejani, M. S., Li, N. X., & Orner, B. P. (2011), Stabilization of a protein nanocage through the plugging of a protein-protein interfacial water pocket.,Biochemistry, 50(19), 4029-4037. doi:10.1021/bi200207w
  • [22] Ahsan, A. (2016), Mechanisms of Resistance to EGFR Tyrosine Kinase Inhibitors and Therapeutic Approaches: An Up-date.,Adv Exp Med Biol, 893, 137-153. doi:10.1007/978-3-319-24223-1_7