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Título :	Different contribution of conserved amino acids to the global properties of triosephosphate isomerases
Creador:	Aguirre Y
Nivel de acceso:	Open access
Palabras clave :	Proteínas Protozoarias - química Triosa-Fosfato Isomerasa - química Protozoan Proteins - chemistry Triose-Phosphate Isomerase - chemistry Barreras de energía libre Enzimas homólogas Estabilidad cinética Desnaturalización de proteínas Plasticidad del estado de transición free-energy barriers homologous enzymes kinetic stability protein denaturation transition-state plasticity
Descripción :	Se supone generalmente que los aminoácidos que existen en todas las enzimas homólogas corresponden a residuos que participan en la catálisis, o que son esenciales para el plegamiento y la estabilidad. Aunque esto es válido para los residuos catalíticos, la función de los residuos conservados no catalíticos no está clara. No se sabe si tales residuos tienen la misma importancia y tienen el mismo papel en diferentes enzimas homólogas. En humanos, la mutación E104D en triosefosfato isomerasa (TIM) es la mutación más frecuente en las enfermedades autosómicas denominadas "deficiencias de TPI". Exploramos si la mutación E104D tiene el mismo impacto en TIMs de cuatro organismos diferentes (Homo sapiens, Giardia lamblia, Trypanosoma cruzi y T. brucei). Las propiedades catalíticas no se vieron afectadas significativamente por la mutación, pero afectaron la velocidad y la extensión de la formación de dímeros activos de monómeros desplegados de manera diferente. Los experimentos de calorimetría de barrido indicaron que la mutación era en todos los casos desestabilizadora, pero el efecto de la mutación sobre las velocidades de desnaturalización irreversible y energía energética del estado de transición dependía drásticamente del fondo TIM. Por ejemplo, la mutación E104D produce cambios en la energía de activación que van desde 430 kJ mol (-1) en HsTIM hasta -78 kJ mol (-1) en TcTIM. Así, en TIM el papel de un residuo conservado no catalítico es drásticamente dependiente de su fondo molecular. En consecuencia, parece que debido a que cada proteína tiene una secuencia particular, y un conjunto distintivo de interacciones de aminoácidos, debe considerarse como una entidad única que ha evolucionado para la función y la estabilidad en los organismos a los que pertenece. It is generally assumed that the amino acids that exist in all homologous enzymes correspond to residues that participate in catalysis, or that are essential for folding and stability. Although this holds for catalytic residues, the function of conserved noncatalytic residues is not clear. It is not known if such residues are of equal importance and have the same role in different homologous enzymes. In humans, the E104D mutation in triosephosphate isomerase (TIM) is the most frequent mutation in the autosomal diseases named "TPI deficiencies." We explored if the E104D mutation has the same impact in TIMs from four different organisms (Homo sapiens, Giardia lamblia, Trypanosoma cruzi, and T. brucei). The catalytic properties were not significantly affected by the mutation, but it affected the rate and extent of formation of active dimers from unfolded monomers differently. Scanning calorimetry experiments indicated that the mutation was in all cases destabilizing, but the mutation effect on rates of irreversible denaturation and transition-state energetics were drastically dependent on the TIM background. For instance, the E104D mutation produce changes in activation energy ranging from 430 kJ mol-1 in HsTIM to -78 kJ mol-1 in TcTIM. Thus, in TIM the role of a conserved noncatalytic residue is drastically dependent on its molecular background. Accordingly, it would seem that because each protein has a particular sequence, and a distinctive set of amino acid interactions, it should be regarded as a unique entity that has evolved for function and stability in the organisms to which it belongs. © 2013 Wiley Periodicals, Inc..
Colaborador(es) u otros Autores:	Cabrera N  Aguirre B  Pérez-Montfort R  Hernandez-Santoyo A  Reyes-Vivas H  Enríquez-Flores S  de Gómez-Puyou MT  Gómez-Puyou A  Sanchez-Ruiz JM  Costas M
Fecha de publicación :	2014
Tipo de publicación:	Artículo
Formato:	pdf
Identificador del Recurso :	10.1002/prot.24398
Fuente:	Proteins: Structure, Function and Bioinformatics 82(2):323 - 335
URI :	http://repositorio.pediatria.gob.mx:8180/handle/20.500.12103/2290
Idioma:	eng
Aparece en las colecciones:	Artículos

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