Structure-activity studies of conantokins as human N-methyl-D-aspartate receptor modulators

The activities of conantokin-G (con-G), conantokin-T (con-T), and several novel analogues have been studied using polyamine enhancement of [H-3]MK-801 binding to human glutamate-N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors, and their structures have been examined using CD and H-1 NMR spectroscopy. The potencies of con-G[A7], con-G, and con-T as noncompetitive inhibitors of spermine-enhanced [H-3]MK-801 binding to NMDA receptor obtained from human brain tissue are similar to those obtained using rat brain tissue. The secondary structure and activity of con-G are found to be highly sensitive to amino acid substitution and modification. NMR chemical shift data indicate that con-G, con-G[D8,D17], and con-G[A7] have similar conformations in the presence of Ca2+. This consists of a helix for residues 2-16, which is kinked in the vicinity of Gla10. This is confirmed by 3D structure calculations on con-G[A7]. Restraining this helix in a linear form (i.e., con-G[A7,E10-K13]) results in a minor reduction in potency. Incorporation of a 7-10 salt-bridge replacement (con-G[K7-E10]) prevents helix formation in aqueous solution and produces a peptide with low potency. Peptides with the Leu5-Tyr5 substitution also have low potencies (con-G[Y5,A7] and con-G[Y5,K7]) indicating that Leu5 in con-G is important for full antagonist behavior. We have also shown that the Gla-Ala7 substitution increases potency, whereas the Gla-Lys7 substitution has no effect. Con-G and con-G[K7] both exhibit selectivity between NMDA subtypes from mid-frontal and superior temporal gyri, but not between sensorimotor and mid-frontal gyri. Asn8 and/or Asn17 appear to be important for the ability of con-G to function as an inhibitor of polyamine-stimulated [3H]MK-801 binding, but not in maintaining secondary structure. The presence of Ca2+ does not increase the potencies of con-G and con-T for NMDA receptors but does stabilize the helical structures of con-G, con-G[D8,D17], and, to a lesser extent, con-G[A7]. The NMR data support the existence of at least two independent Ca2+-chelating sites in con-G, one involving Gla7 and possibly Gla3 and the other likely to involve Gla10 and/or Gla14.

Structure-activity relationships of omega-conotoxins MVIIA, MVIIC and 14 loop splice hybrids at N and P/Q-type calcium channels

The omega-conotoxins are a set of structurally related, four-loop, six cysteine containing peptides, that have a range of selectivities for different subtypes of the voltage-sensitive calcium channel (VSCC). To investigate the basis of the selectivity displayed by these peptides, we have studied the binding affinities of two naturally occurring omega-conotoxins, MVIIA and MVIIC and a series of 14 MVIIA/MVIIC loop hybrids using radioligand binding assays for N and P/Q-type Ca2+ channels in rat brain tissue. A selectivity profile was developed from the ratio of relative potencies at N-type VSCCs (using [I-125]GVIA radioligand binding assays) and P/Q-type VSCCs (using [I-125]MVIIC radioligand binding assays). in these peptides, loops 2 and 4 make the greatest contribution to VSCC subtype selectivity, while the effects of loops 1 and 3 are negligible. Peptides with homogenous combinations of loop 2 and 4 display clear selectivity preferences, while those with heterogeneous combinations of loops 2 and 4 are less discriminatory. H-1 NMR spectroscopy revealed that the global folds of MVIIA, MVIIC and the 14 loop hybrid peptides were similar; however, several differences in local structure were identified. Based on the binding data and the 3D structures of MVIIA, GVIA and MVIIC, we have developed a preliminary pharmacophore based on the omega-conotoxin residues most Likely to interact with the N-type VSCC. (C) 1999 Academic Press.

Conotoxin TVIIA, a novel peptide from the venom of Conus tulipa - 2. Three-dimensional solution structure

The three-dimensional solution structure of conotoxin TVIIA, a 30-residue polypeptide from the venom of the piscivorous cone snail Conus tulipa, has been determined using 2D H-1 NMR spectroscopy. TVIIA contains six cysteine residues which form a 'four-loop' structural framework common to many peptides from Conus venoms including the omega-, delta-, kappa-, and mu O-conotoxins. However, TVIIA does not belong to these well-characterized pharmacological classes of conotoxins, but displays high sequence identity with conotoxin GS, a muscle sodium channel blocker from Conus geographus. Structure calculations were based on 562 interproton distance restraints inferred from NOE data, together with 18 backbone and nine side-chain torsion angle restraints derived from spin-spin coupling constants. The final family of 20 structures had mean pairwise rms differences over residues 2-27 of 0.18 +/- 0.05 Angstrom for the backbone atoms and 1.39 +/- 0.33 Angstrom for all heavy atoms. The structure consists of a triple-stranded, antiparallel beta sheet with +2x, -1 topology (residues 7-9, 16-20 and 23-27) and several beta turns. The core of the molecule is formed by three disulfide bonds which form a cystine knot motif common to many toxic and inhibitory polypeptides. The global fold, molecular shape and distribution of amino-acid sidechains in TVIIA is similar to that previously reported for conotoxin GS, and comparison with other four-loop conotoxin structures provides further indication that TVIIA and GS represent a new and distinct subgroup of this structural family. The structure of TVIIA determined in this study provides the basis for determining a structure-activity relationship for these molecules and their interaction with target receptors.

maT - A clade of transposons intermediate between mariner and Tc1

A group of transposons, named maT, with characteristics intermediate between mariner and Tc1 transposons, is described. Two defective genomic copies of MdmaT from the housefly Musca domestica, with 85% identity, were found flanking and imbedded in the MdalphaE7 esterase gene involved in organophosphate insecticide resistance. Two cDNA clones, with 99% identity to each other and 72%-89% identity to the genomic copies were also obtained, but both represented truncated versions of the putative open reading frame. A third incomplete genomic copy of MdmaT was also identified upstream of the putative M. domestica period gene. The MdmaT sequences showed high identity to the transposable element Bmmar1 from the silk-worm moth, Bombyx mori, and to previously unidentified sequences in the genome of Caenorhabditis elegans. A total of 16 copies of full-length maT sequences were identified in the C elegans genome, representing three variants of the transposon, with 34%-100% identity amongst them. Twelve of the copies, named CemaT1, were virtually identical, with eight of them encoding a putative full length, intact transposase. Secondary structure predictions and phylogenetic analyses confirm that maT elements belong to the mariner-Tc1 superfamily of transposons, but their intermediate sequence and predicted structural characteristics suggest that they belong to a unique clade, distinct from either mariner-like or Tc1-like elements.

Solution structure of χ-conopeptide MrIA, a modulator of the human norepinephrine transporter

The chi-conopeptides MrIA and MrIB are 13-residue peptides with two disulfide bonds that inhibit human and rat norepinephrine transporter systems and are of significant interest for the design of novel drugs involved in pain treatment. In the current study we have determined the solution structure of MrIA using NMR spectroscopy. The major element of secondary structure is a hairpin with the two strands connected by an inverse gamma-turn. The residues primarily involved in activity have previously been shown to be located in the turn region (Sharpe, I. A.; Palant, E.: Schroder, C. L; Kaye, D. M.; Adams, D. I.; Alewood, P. F.; Lewis, R. J. J Biol Client 2003, 278, 40317-40323), which appears to be more flexible than the beta-strands based on disorder in the ensemble of calculated structures. Analogues of MrIA with N-terminal truncations indicate that the N-terminal residues play a role in defining a stable conformation and the native disulfide connectivity. In particular, noncovalent interactions between Val3 and Hypl2 are likely to be involved in maintaining a stable conformation. The N-terminus also affects activity, as a single N-terminal deletion introduced additional pharmacology at rat vas deferens, while deleting the first two amino acids reduced chi-conopeptide potency. This article was originally published online as an accepted preprint. The Published Online date corresponds to the preprint version. You can request a copy of the preprint by entailing the Biopolymers editorial office at biopolymers@wiley.com (c) 2005 Wiley Periodicals, Inc.

Anti-Group A Streptococcal Vaccine Epitope STRUCTURE, STABILITY, AND ITS ABILITY TO INTERACT WITH HLA CLASS II MOLECULES

Streptococcus pyogenes infections remain a health problem in several countries due to poststreptococcal sequelae. We developed a vaccine epitope (StreptInCor) composed of 55 amino acids residues of the C-terminal portion of the M protein that encompasses both T and B cell protective epitopes. The nuclear magnetic resonance (NMR) structure of the StreptInCor peptide showed that the structure was composed of two microdomains linked by an 18-residue alpha-helix. A chemical stability study of the StreptInCor folding/unfolding process using far-UV circular dichroism showed that the structure was chemically stable with respect to pH and the concentration of urea. The T cell epitope is located in the first microdomain and encompasses 11 out of the 18 alpha-helix residues, whereas the B cell epitope is in the second microdomain and showed no alpha-helical structure. The prediction of StreptInCor epitope binding to different HLA class II molecules was evaluated based on an analysis of the 55 residues and the theoretical possibilities for the processed peptides to fit into the P1, P4, P6, and P9 pockets in the groove of several HLA class II molecules. We observed 7 potential sites along the amino acid sequence of StreptInCor that were capable of recognizing HLA class II molecules (DRB1*, DRB3*, DRB4*, and DRB5*). StreptInCoroverlapping peptides induced cellular and humoral immune responses of individuals bearing different HLA class II molecules and could be considered as a universal vaccine epitope.

The Three-dimensional Solution Structure of NaD1, a New Floral Defensin from Nicotiana alata and its Application to a Homology Model of the Crop Defense Protein alfAFP

NMR spectroscopy and simulated annealing calculations have been used to determine the three-dimensional structure of NaD1, a novel antifungal and insecticidal protein isolated from the flowers of Nicotiana alata. NaD1 is a basic, cysteine-rich protein of 47 residues and is the first example of a plant defensin from flowers to be characterized structurally. Its three-dimensional structure consists of an a-helix and a triple-stranded anti-parallel beta-sheet that are stabilized by four intramolecular disulfide bonds. NaD1 features all the characteristics of the cysteine-stabilized up motif that has been described for a variety of proteins of differing functions ranging from antibacterial insect defensins and ion channel-perturbing scorpion toxins to an elicitor of the sweet taste response. The protein is biologically active against insect pests, which makes it a potential candidate for use in crop protection. NaD1 shares 31% sequence identity with alfAFP, an antifungal protein from alfalfa that confers resistance to a fungal pathogen in transgenic potatoes. The structure of NaD1 was used to obtain a homology model of alfAFP, since NaD1 has the highest level of sequence identity with alfAFP of any structurally characterized antifungal defensin. The structures of NaD1 and alfAFP were used in conjunction with structure - activity data for the radish defensin Rs-AFP2 to provide an insight into structure-function relationships. In particular, a putative effector site was identified in the structure of NaD1 and in the corresponding homology model of alfAFP. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Dimensionamento de Madres Enformadas a Frio Travadas por Painéis do Tipo Sandwich

O presente relatório de estágio foi elaborado no âmbito da Unidade Curricular de DIPRE, Dissertação/Projeto/Estágio, do 2.º ano de Mestrado em Engenharia Civil do Instituto Superior de Engenharia do Porto, do ramo de estruturas, tendo como principal foco, a análise e dimensionamento de madres de aço enformado a frio e sua utilização com painéis do tipo sandwich em coberturas. Seções enformadas a frio são cada vez mais utilizadas em construções modernas, especificamente como estrutura secundária em coberturas, onde geralmente são fixas a painéis através de ligações aparafusadas. A presença de painéis e fixações através de parafusos permitem a estabilização lateral e torsional de madres aumentando desta forma a capacidade resistente, mas por serem elementos estruturais de espessura reduzida, os enformados a frio são suscetíveis a fenómenos de instabilidade associados. Desta forma, a norma EN 1993-1-3 [4] permite a análise e dimensionamento deste tipo de elementos através das disposições regulamentares preconizadas nas partes 1-1 [3] e 1-5 [5] da mesma norma. Num primeiro estudo, o presente trabalho tem como objetivo o dimensionamento e verificação de segurança de elementos enformados a frio com base na seção efetiva determinada com o auxílio das normas EN 1993-1-1 (regras gerais) e EN 1993-1-5 (regras para elementos estruturais constituídos por placas). Numa segunda fase, este trabalho pretende apresentar um estudo do comportamento de interação entre os sistemas madres-painéis. Para tal, são quantificadas as rigidezes das conexões dos sistemas e dos painéis para se realizarem a análise relativamente à restrição lateral e restrição torsional de madres. Neste contexto, concluiu-se que os painéis, quando fixos de forma adequada às madres, contribuem para a estabilidade.

Contribution of electrostatic interactions, compactness and quaternary structure to protein thermostability: lessons from structural genomics of Thermotoga maritima.

Studies of the structural basis of protein thermostability have produced a confusing picture. Small sets of proteins have been analyzed from a variety of thermophilic species, suggesting different structural features as responsible for protein thermostability. Taking advantage of the recent advances in structural genomics, we have compiled a relatively large protein structure dataset, which was constructed very carefully and selectively; that is, the dataset contains only experimentally determined structures of proteins from one specific organism, the hyperthermophilic bacterium Thermotoga maritima, and those of close homologs from mesophilic bacteria. In contrast to the conclusions of previous studies, our analyses show that oligomerization order, hydrogen bonds, and secondary structure play minor roles in adaptation to hyperthermophily in bacteria. On the other hand, the data exhibit very significant increases in the density of salt-bridges and in compactness for proteins from T.maritima. The latter effect can be measured by contact order or solvent accessibility, and network analysis shows a specific increase in highly connected residues in this thermophile. These features account for changes in 96% of the protein pairs studied. Our results provide a clear picture of protein thermostability in one species, and a framework for future studies of thermal adaptation.

Modeling protein evolution using secondary structures

L’évolution des protéines est un domaine important de la recherche en bioinformatique et catalyse l'intérêt de trouver des outils d'alignement qui peuvent être utilisés de manière fiable et modéliser avec précision l'évolution d'une famille de protéines. TM-Align (Zhang and Skolnick, 2005) est considéré comme l'outil idéal pour une telle tâche, en termes de rapidité et de précision. Par conséquent, dans cette étude, TM-Align a été utilisé comme point de référence pour faciliter la détection des autres outils d'alignement qui sont en mesure de préciser l'évolution des protéines. En parallèle, nous avons élargi l'actuel outil d'exploration de structures secondaires de protéines, Helix Explorer (Marrakchi, 2006), afin qu'il puisse également être utilisé comme un outil pour la modélisation de l'évolution des protéines.

Riboswitches : le cas des atténuateurs de la transcription du type terminateur/antiterminateur chez les bactéries

Il est essentiel pour chaque organisme d’avoir la possibilité de réguler ses fonctions afin de permettre sa survie et d’améliorer sa capacité de se reproduire en divers habitats. Avec l’information disponible, il semble que les organismes consacrent une partie assez importante de leur matériel génétique à des fonctions de régulation. On peut envisager que certains mécanismes de régulation ont persisté dans le temps parce qu’ils remplissent bien leurs rôles. Les premières études sur les procaryotes ont indiqué qu’il y avait peu de mécanismes de régulation exerçant le contrôle des gènes, mais il a été démontré par la suite qu’une variété de ces mécanismes est utilisée pour la régulation de gènes et d’opérons. En particulier, les opérons bactériens impliqués dans la biosynthèse des acides aminés, l’ARNt synthétase, la dégradation des acides aminés, les protéines ribosomales et l’ARN ribosomal font l’objet d’un contrôle par l’atténuation de la transcription. Ce mécanisme d’atténuation de la transcription diffère d’autres mécanismes pour la génération de deux structures différentes de l’ARNm, où l’une de ces structures réprime le gène en aval, et l’autre permet de continuer la transcription/traduction. Dans le cadre de cette recherche, nous nous sommes intéressé au mécanisme d’atténuation de la transcription chez les procaryotes où aucune molécule ne semble intervenir comme facteur de régulation, en me concentrant sur la régulation des opérons bactériens. Le but principal de ce travail est de présenter une nouvelle méthode de recherche des riborégulateurs qui combine la recherche traditionnelle des riborégulateurs avec la recherche structurale. En incorporant l’étude du repliement de l’ARNm, nous pouvons mieux identifier les atténuateurs répondant à ce type de mécanisme d’atténuation. Ce mémoire est divisé en quatre chapitres. Le premier chapitre présente une revue de la littérature sur l’ARN et un survol sur les mécanismes de régulation de l’expression génétique chez les procaryotes. Les chapitres 2 et 3 sont consacrés à la méthodologie utilisée dans cette recherche et à l’implémentation du logiciel TA-Search. Enfin, le chapitre 4 expose les conclusions et les applications potentielles de la méthode.

Quantification de la relation séquence-activité de l’ARN par prédiction de structure tridimensionnelle

Dans un premier temps, nous avons modélisé la structure d’une famille d’ARN avec une grammaire de graphes afin d’identifier les séquences qui en font partie. Plusieurs autres méthodes de modélisation ont été développées, telles que des grammaires stochastiques hors-contexte, des modèles de covariance, des profils de structures secondaires et des réseaux de contraintes. Ces méthodes de modélisation se basent sur la structure secondaire classique comparativement à nos grammaires de graphes qui se basent sur les motifs cycliques de nucléotides. Pour exemplifier notre modèle, nous avons utilisé la boucle E du ribosome qui contient le motif Sarcin-Ricin qui a été largement étudié depuis sa découverte par cristallographie aux rayons X au début des années 90. Nous avons construit une grammaire de graphes pour la structure du motif Sarcin-Ricin et avons dérivé toutes les séquences qui peuvent s’y replier. La pertinence biologique de ces séquences a été confirmée par une comparaison des séquences d’un alignement de plus de 800 séquences ribosomiques bactériennes. Cette comparaison a soulevée des alignements alternatifs pour quelques unes des séquences que nous avons supportés par des prédictions de structures secondaires et tertiaires. Les motifs cycliques de nucléotides ont été observés par les membres de notre laboratoire dans l'ARN dont la structure tertiaire a été résolue expérimentalement. Une étude des séquences et des structures tertiaires de chaque cycle composant la structure du Sarcin-Ricin a révélé que l'espace des séquences dépend grandement des interactions entre tous les nucléotides à proximité dans l’espace tridimensionnel, c’est-à-dire pas uniquement entre deux paires de bases adjacentes. Le nombre de séquences générées par la grammaire de graphes est plus petit que ceux des méthodes basées sur la structure secondaire classique. Cela suggère l’importance du contexte pour la relation entre la séquence et la structure, d’où l’utilisation d’une grammaire de graphes contextuelle plus expressive que les grammaires hors-contexte. Les grammaires de graphes que nous avons développées ne tiennent compte que de la structure tertiaire et négligent les interactions de groupes chimiques spécifiques avec des éléments extra-moléculaires, comme d’autres macromolécules ou ligands. Dans un deuxième temps et pour tenir compte de ces interactions, nous avons développé un modèle qui tient compte de la position des groupes chimiques à la surface des structures tertiaires. L’hypothèse étant que les groupes chimiques à des positions conservées dans des séquences prédéterminées actives, qui sont déplacés dans des séquences inactives pour une fonction précise, ont de plus grandes chances d’être impliqués dans des interactions avec des facteurs. En poursuivant avec l’exemple de la boucle E, nous avons cherché les groupes de cette boucle qui pourraient être impliqués dans des interactions avec des facteurs d'élongation. Une fois les groupes identifiés, on peut prédire par modélisation tridimensionnelle les séquences qui positionnent correctement ces groupes dans leurs structures tertiaires. Il existe quelques modèles pour adresser ce problème, telles que des descripteurs de molécules, des matrices d’adjacences de nucléotides et ceux basé sur la thermodynamique. Cependant, tous ces modèles utilisent une représentation trop simplifiée de la structure d’ARN, ce qui limite leur applicabilité. Nous avons appliqué notre modèle sur les structures tertiaires d’un ensemble de variants d’une séquence d’une instance du Sarcin-Ricin d’un ribosome bactérien. L’équipe de Wool à l’université de Chicago a déjà étudié cette instance expérimentalement en testant la viabilité de 12 variants. Ils ont déterminé 4 variants viables et 8 létaux. Nous avons utilisé cet ensemble de 12 séquences pour l’entraînement de notre modèle et nous avons déterminé un ensemble de propriétés essentielles à leur fonction biologique. Pour chaque variant de l’ensemble d’entraînement nous avons construit des modèles de structures tertiaires. Nous avons ensuite mesuré les charges partielles des atomes exposés sur la surface et encodé cette information dans des vecteurs. Nous avons utilisé l’analyse des composantes principales pour transformer les vecteurs en un ensemble de variables non corrélées, qu’on appelle les composantes principales. En utilisant la distance Euclidienne pondérée et l’algorithme du plus proche voisin, nous avons appliqué la technique du « Leave-One-Out Cross-Validation » pour choisir les meilleurs paramètres pour prédire l’activité d’une nouvelle séquence en la faisant correspondre à ces composantes principales. Finalement, nous avons confirmé le pouvoir prédictif du modèle à l’aide d’un nouvel ensemble de 8 variants dont la viabilité à été vérifiée expérimentalement dans notre laboratoire. En conclusion, les grammaires de graphes permettent de modéliser la relation entre la séquence et la structure d’un élément structural d’ARN, comme la boucle E contenant le motif Sarcin-Ricin du ribosome. Les applications vont de la correction à l’aide à l'alignement de séquences jusqu’au design de séquences ayant une structure prédéterminée. Nous avons également développé un modèle pour tenir compte des interactions spécifiques liées à une fonction biologique donnée, soit avec des facteurs environnants. Notre modèle est basé sur la conservation de l'exposition des groupes chimiques qui sont impliqués dans ces interactions. Ce modèle nous a permis de prédire l’activité biologique d’un ensemble de variants de la boucle E du ribosome qui se lie à des facteurs d'élongation.

Estabilitat conformacional de variants de la ribonucleasa A: pressió i temperatura com a inductors dels desplegament proteic

A fi d'analitzar la contribució de la regió C-terminal proposada com a iniciadora del plegament (CFIS 106-118) a l'estabilitat de l'RNasa A, els residus alifàtics d'aquesta regió es van substituir, mitjançant mutagènesi dirigida, per altres residus en els quals la cadena lateral alifàtica era rogressivament escurçada. La major part de les substitucions projectades suposaven delecions no disruptives de grups metil(è). A més, es va reemplaçar la Tyr115 per un Trp, de manera que, potencialment, s'introduïa una única sonda fluorescent, no desestabilitzant, per tal de seguir els canvis conformacionals que es poguessin generar en la regió durant el procés de legament/desplegament de la proteïna. Tant els paràmetres cinètics, com els espectres d'FTIR i CD, determinats per cadascuna de les ribonucleases variants, indiquen que els reemplaçaments aminoacídics efectuats presenten, en general, poc o cap efecte en l'estructura nativa i en l'activitat de l'enzim. Es va emprar l'espectroscòpia d'absorció a l'ultraviolat de quarta derivada, la fluorescència (per la variant amb Trp) i l'espectroscòpia d'infraroig per transformada de Fourier, per tal de seguir i caracteritzar, en condicions d'equilibri, les transicions conformacionals de cada variant en funció de la pressió i de la temperatura. Els resultats es van comparar amb els que es van obtenir per la proteïna salvatge. Per determinar més a fons les característiques del procés de desplegament de la variant Y115W, les transicions de desnaturalització induïdes per urea d'aquesta variant i de la proteïna salvatge, van ésser examinades per mitjà d'electroforesi en gradient d'urea i espectroscòpia de fluorescència. Curiosament, els canvis conformacionals que resulten de la desnaturalització per pressió són molt semblants als que s'obtenen per temperatura. Enfront d'un augment gradual tant de pressió com de temperatura, l'estructura terciària i els elements d'estructura secundària de les proteïnes estudiades es perden de manera conjunta i reversible. Aquestes variacions estructurals que es promouen descriuen un procés de desplegament molt cooperatiu i en dos estats. Atès que ambdues tècniques (UV i FTIR) utilitzen cadascuna un règim de concentració proteica molt diferent, els resultats indiquen que el procés de desplegament per pressió i per temperatura és intramolecular. Els resultats obtinguts suggereixen que la hidrofobicitat i el volum de les cadenes laterals del CFIS, juntament amb les interaccions de van der Waals entre elements d'estructura secundària intervenen de manera molt notable en l'estabilització de la proteïna. Entre els diferents aminoàcids alifàtics que pertanyen al CFIS C-terminal, la Val108 és el residu més important per tal de preservar la integritat estructural de l'estat natiu. Els reemplaçaments en aquesta posició causen petites alteracions conformacionals i una gran desestabilització de la proteïna (per exemple, el punt mig de la transició de desnaturalització per pressió i per temperatura de la variant V108G disminueix uns 592 MPa i 25ºC, respectivament, respecte a la proteïna salvatge). D'acord amb els resultats obtinguts, la variant Y115W ofereix una sonda útil per tal de seguir la cinètica de plegament/desplegament de l'RNasa A.

Hydrogelation and self-assembly of Fmoc-tripeptides: unexpected influence of sequence on self-assembled fibril structure, and hydrogel modulus and anisotropy

The self-assembly and hydrogelation properties of two Fmoc-tripeptides [Fmoc = N-(fluorenyl-9-methoxycarbonyl)] are investigated, in borate buffer and other basic solutions. A remarkable difference in self-assembly properties is observed comparing Fmoc-VLK(Boc) with Fmoc-K(Boc)LV, both containing K protected by N(epsilon)-tert-butyloxycarbonate (Boc). In borate buffer, the former peptide forms highly anisotropic fibrils which show local alignment, and the hydrogels show flow-aligning properties. In contrast, Fmoc-K(Boc)LV forms highly branched fibrils that produce isotropic hydrogels with a much higher modulus (G' > 10(4) Pa), and lower concentration for hydrogel formation. The distinct self-assembled structures are ascribed to conformational differences, as revealed by secondary structure probes (CD, FTIR, Raman spectroscopy) and X-ray diffraction. Fmoc-VLK(Boc) forms well-defined beta-sheets with a cross-beta X-ray diffraction pattern, whereas Fmoc-KLV(Boc) forms unoriented assemblies with multiple stacked sheets. Interchange of the K and V residues when inverting the tripeptide sequence thus leads to substantial differences in self-assembled structures, suggesting a promising approach to control hydrogel properties.