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Título :	The E104D mutation increases the susceptibility of human triosephosphate isomerase to proteolysis. Asymmetric cleavage of the two monomers of the homodimeric enzyme.
Creador:	De la Mora De la Mora Ignacio
Nivel de acceso:	Open access
Palabras clave :	Sustitución de Aminoácidos Anemia Hemolítica Congénita no Esferocítica - enzimología Anemia Hemolítica Congénita no Esferocítica - genética Errores Innatos del Metabolismo de los Carbohidratos - enzimología Errores Innatos del Metabolismo de los Carbohidratos - genética Estabilidad de Enzimas - genética Humanos Mutación Missense Multimerización de Proteína Estructura Cuaternaria de Proteína Proteolisis Triosa-Fosfato Isomerasa - química Triosa-Fosfato Isomerasa - deficiencia Triosa-Fosfato Isomerasa - genética Triosa-Fosfato Isomerasa - metabolismo Amino Acid Substitution Anemia, Hemolytic, Congenital Nonspherocytic - enzymology Anemia, Hemolytic, Congenital Nonspherocytic - genetics Carbohydrate Metabolism, Inborn Errors - enzymology Carbohydrate Metabolism, Inborn Errors - genetics Enzyme Stability - genetics Humans Mutation, Missense Protein Multimerization Protein Structure, Quaternary Proteolysis Triose-Phosphate Isomerase - chemistry Triose-Phosphate Isomerase - deficiency Triose-Phosphate Isomerase - genetics Triose-Phosphate Isomerase - metabolism chloroacetol 3 fosfato 5 5-dithio-bis (ácido 2-nitrobenzoico) 8-anilinonaphthalene 1-sulfonato de sodio ANS CAP Cambio conformacional DTNB HsTIM Proteólisis limitada PVDF Deficiencia de TIM Trioso isomerasa Cristalografía de rayos x isomerasa humana trioso difluoruro de polivinilideno 3-chloroacetol phosphate 5 5′-dithio-bis (2-nitrobenzoic acid) 8-anilinonaphthalene 1-sulphonate ANS CAP Conformational change DTNB HsTIM Limited proteolysis PVDF TIM deficiency Triosephosphate isomerase X-ray crystallography human triosephosphate isomerase polyvinylidene difluoride
Descripción :	La deficiencia de la isomerasa humana trioso (HsTIM) genera alteraciones neurológicas, miocardiopatía y muerte prematura. La mutación E104D es la causa más frecuente de la enfermedad. Aunque el tipo salvaje y mutante exhiben similares parámetros cinéticos, se ha demostrado que la sustitución de E104D induce a la perturbación de una red de agua superficial que, a su vez, reduce la constante de asociación entre las subunidades promover la inactivación de la enzima. Para conocer más sobre los efectos de la mutación en la estructura, estabilidad y función de la enzima, se evaluó la sensibilidad de recombinante E104D mutante y tipo salvaje HsTIM a proteólisis limitada. La mutación aumenta la susceptibilidad a la proteólisis como consecuencia de la pérdida de la rigidez de su estructura total 3D. Inesperadamente, se observó la proteólisis de tipo salvaje HsTIM generada dos diferentes estable melladas dímeros. Uno fue formado en tiempos relativamente cortos de la incubación con proteinasa K; como se muestra por datos espectrométricos y cristalográficos, correspondió a un dimer que contiene un monómero mellado y un monómero intacto. La formación de las otras especies melladas requiere tiempos de incubación relativamente largo con proteinasa K y corresponde a un dímero con dos subunidades recortadas. La primera especie retiene el 50% de la actividad original, mientras que la segunda especie es inactiva. En conjunto, encontramos que el E104D mutante es altamente susceptible a la proteolisis, que con toda probabilidad contribuye a la patogenesia de enzymopathy. Además, los datos de la proteólisis de tipo salvaje HsTIM ilustran un comportamiento asimétrico de los dos monomers. The deficiency of human triosephosphate isomerase (HsTIM) generates neurological alterations, cardiomyopathy and premature death. The mutation E104D is the most frequent cause of the disease. Although the wild type and mutant exhibit similar kinetic parameters, it has been shown that the E104D substitution induces perturbation of an interfacial water network that, in turn, reduces the association constant between subunits promoting enzyme inactivation. To gain further insight into the effects of the mutation on the structure, stability and function of the enzyme, we measured the sensitivity of recombinant E104D mutant and wild type HsTIM to limited proteolysis. The mutation increases the susceptibility to proteolysis as consequence of the loss of rigidity of its overall 3-D structure. Unexpectedly, it was observed that proteolysis of wild type HsTIM generated two different stable nicked dimers. One was formed in relatively short times of incubation with proteinase K; as shown by spectrometric and crystallographic data, it corresponded to a dimer containing a nicked monomer and an intact monomer. The formation of the other nicked species requires relatively long incubation times with proteinase K and corresponds to a dimer with two clipped subunits. The first species retains 50% of the original activity, whereas the second species is inactive. Collectively, we found that the E104D mutant is highly susceptible to proteolysis, which in all likelihood contributes to the pathogenesis of enzymopathy. In addition, the proteolysis data on wild type HsTIM illustrate an asymmetric conduct of the two monomers.
Colaborador(es) u otros Autores:	Torres Larios Alfredo Mendoza Hernández Guillermo Enriquez Flores Sergio Castillo Villanueva Adriana Méndez Sara t García Torres Itzhel Torres Arroyo Angélica Gómez Manzo Saúl Marcial Quino Jaime Oria Hernández Jesús López Velázquez Gabriel Reyes Vivas Horacio
Fecha de publicación :	2013
Tipo de publicación:	Artículo
Identificador del Recurso :	10.1016/j.bbapap.2013.08.012
Fuente:	Biochimica et Biophysica Acta - Proteins and Proteomics 1834(12):2702-11
URI :	http://repositorio.pediatria.gob.mx:8180/handle/20.500.12103/2901
Idioma:	eng
Aparece en las colecciones:	Artículos

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