Structure-function prediction of Glycosylphosphatidylinositol (GPI) anchored fungal Aspartic peptidases
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Structure-function prediction of Glycosylphosphatidylinositol (GPI) anchored fungal Aspartic peptidases Structure-function prediction of Glycosylphosphatidylinositol (GPI) anchored fungal Aspartic peptidases Document Transcript

  • Structure­function prediction of Glycosylphosphatidylinositol (GPI)­anchored fungal Aspartic peptidases María Victoria Revuelta*, Facundo Orts*, Arjen ten Have* * Instituto de Investigaciones Biológicas (IIB­CONICET), Mar del Plata, Buenos Aires, CP 7600, Argentina. mrevuelta@mdp.edu.ar, facundoorts@gmail.com, atenhave@mdp.edu.ar Introducción * Aspartil Proteasas (APs) son peptidasas que poseen dos lóbulos homólogos * El sitio activo esta formado por dos Aspartatos y una Tirosina en el motivo D[TS]G­Y­D[TS]G. * Forman una familia de proteínas con muy baja conservación de secuencia pero con la estructura conservada. * APs están involucradas en digestión (pepsina), Alzheimer (BACE), Malaria (Memapsinas) y SIDA (HIV, Candida spp.) * Las yapsins son APs de ascomicetes involucradas en la maduración de péptidos (feromonas (Saccharomyces cerevisiae), otras hidrolasas (Candida albicans)) * Las yapsins permanecen ancladas a la membrana y muestran una alta especificidad de sustrato. * En un análisis en el hongo planta­patógeno Botrytis cinerea se han identificado y clasificado 14 APs (Tabla 1). BcAP1 BcAP2 BcAP3 BcAP4 BcAP5 BcAP6 BcAP7 BcAP8 BcAP9 BcAP10 BcAP11 BcAP12 BcAP13 BcAP14 Localización Citosol Vacuola GPI-Membrana GPI-Membrana Secretada ER/Golgi Secretada Secretada Secretada Secretada GPI-Membrana Pared celular GPI-Membrana ER/Golgi Yapsin like? No No Sí Sí No Sí No No No No Sí Sí No No Tabla 1 Resultados Figura 1: Análisis filogenéticos de 265 secuencias de hongos. A: Análisis realizado en base a las secuencias completas (enzima madura, sin secuencia que corresponde al motivo GPI). B: Análisis realizado removiendo de las secuencias el “polyproline loop” (G298­N303). C: Análisis realizado removiendo el “SS1­loop” (D48­F58). D: Análisis realizado removiendo cuatro "flaps" sobre el subsitio catalítico (D48­C59, Y84­S89, S244­F251, A281­K293). Sobre los modelos de SAP1 (1QZW, C. albicans) se muestran, en rojo, los residuos D[TS]G­Y­D[TS]G conservados, y en verde las secuencias removidas para el análisis. A) B) C) D) Discusión Figura 2: Figura 3: Análisis de co­adaptación de residuos por COMULATOR ­ La remoción del Polyproline loop, Análisis por Evolutionary A: Heatmap obtenido del software. B: Representación de la involucrado en la especificidad de Trace A) interrelación de los residuos sobre el modelo SAP1. En azul: D[TS]G­ sustrato, resulta en un salto de la rama Conservación de secuencia, Y­D[TS]G. C: Diagrama de flujo para la interpretación del heatmap de 2qzw hasta la rama de las Yapsins. mostrado en el modelo de SAP1. sobre el modelo. ­ El SS1­loop, específico de las yapsins, A: representa el grado de también afecta a la función, ya que un conservación de residuos para A) B) grupo de parálogos de Yarrowia lipolytica todas las secuencias en el 144 235 237 253 281 383 492 212 255 agruparon con las yapsins luego de la 27 análisis filogenético. B: se eliminación de las sub­secuencias SS1. analizan solo las secuencias de 27 144 ­ La remoción de las sub­secuencias de la rama “yapsin­like”. C: análisis 212 los cuatro "flaps" sobre el subsitio de la rama de las “yapsins”. 235 catalítico genera que AP6, que pertenece 237 a la vía de secreción, agrupe con las 253 yapsins directamente. Esto sugiere una 255 importancia de estos "flaps" en la función. C) B) 281 ­ Entonces, identificamos seis "loops" que 383 se hallan sobre el (sub)sitio de las APs y 492 que afectan la ramificación del árbol filogenético, lo cual sugiere que están involucradas en la especificidad por el C) D37 → E133 → L157 → S219 - F237, T256 sustrato. D86 I169 ­ El análisis de coevolución indica una N219 gran interrelación entre los residuos que Important Unimportant L296 rodean el sitio catalítico. Además parece que existe una red de residuos que muestran co­adaptación.