Analysis of agonist and antagonist effects on thyroid hormone receptor conformation by hydrogen/deuterium exchange

Thyroid hormone receptors (TRs) are ligand-gated transcription factors with critical roles in development and metabolism. Although x-ray structures of TR ligand-binding domains (LBDs) with agonists are available, comparable structures without ligand (apo-TR) or with antagonists are not. It remains important to understand apo-LBD conformation and the way that it rearranges with ligands to develop better TR pharmaceuticals. In this study, we conducted hydrogen/deuterium exchange on TR LBDs with or without agonist (T 3) or antagonist (NH3). Both ligands reduce deuterium incorporation into LBD amide hydrogens, implying tighter overall folding of the domain. As predicted, mass spectroscopic analysis of individual proteolytic peptides after hydrogen/ deuterium exchange reveals that ligand increases the degree of solvent protection of regions close to the buried ligand-binding pocket. However, there is also extensive ligand protection of other regions, including the dimer surface at H10-H11, providing evidence for allosteric communication between the ligand-binding pocket and distant interaction surfaces. Surprisingly, Cterminal activation helix H12, which is known to alter position with ligand, remains relatively protected from solvent in all conditions suggesting that it is packed against the LBD irrespective of the presence or type of ligand. T 3, but not NH3, increases accessibility of the upper part of H3-H5 to solvent, and we propose that TR H12 interacts with this region in apo-TR and that this interaction is blocked by T 3 but not NH3.Wepresent data from site-directed mutagenesis experiments and molecular dynamics simulations that lend support to this structural model of apo-TR and its ligand-dependent conformational changes. (Molecular Endocrinology 25: 15-31, 2011). Copyright © 2011 by The Endocrine Society.

Purification, characterization, and specificity determination of a new serine protease secreted by penicillium waksmanii

The purpose of this work was to purify a protease from Penicillium waksmanii and to determine its biochemical characteristics and specificity. The extracellular protease isolated that was produced by P. waksmanii is a serine protease that is essential for the reproduction and growth of the fungus. The protease isolated showed 32 kDa, and has optimal activity at pH 8.0 and 35 C towards the substrate Abz-KLRSSKQ-EDDnp. The protease is active in the presence of CaCl2, KCl, and BaCl, and partially inhibited by CuCl2, CoCl2 and totally inhibited by AlCl3 and LiCl. In the presence of 1 M urea, the protease remains 50 % active. The activity of the protease increases 60 % when it is exposed to 0.4 % nonionic surfactant-Triton X-100 and loses 10 % activity in the presence of 0.4 % Tween-80. Using fluorescence resonance energy transfer analysis, the protease showed the most specificity for the peptide Abz-KIRSSKQ-EDDnp with k cat/K m of 10,666 mM-1 s-1, followed by the peptide Abz-GLRSSKQ-EDDnp with a k cat/K m of 7,500 mM -1 s-1. Basic and acidic side chain-containing amino acids performed best at subsite S1. Subsites S2, S3, S′ 2, and S′ 1, S ′ 3 showed a preference for binding for amino acids with hydrophobic and basic amino acid side chain, respectively. High values of k cat/K m were observed for the subsites S2, S3, and S′ 2. The sequence of the N-terminus (ANVVQSNVPSWGLARLSSKKTGTTDYTYD) showed high similarity to the fungi Penicillium citrinum and Penicillium chrysogenum, with 89 % of identity at the amino acid level. © 2012 Springer Science+Business Media New York.

Analysis of HCV quasispecies dynamic under selective pressure of combined therapy

Background: The quasispecies composition of Hepatitis C virus (HCV) could have important implications with regard to viral persistence and response to interferon-based therapy. The complete NS5A was analyzed to evaluate whether the composition of NS5A quasispecies of HCV 1a/1b is related to responsiveness to combined interferon pegylated (PEG-IFN) and ribavirin therapy.Methods: Viral RNA was isolated from serum samples collected before, during and after treatment from virological sustained responder (SVR), non-responder (NR) and the end-of-treatment responder patients (ETR). NS5A region was amplified, cloned and sequenced. Six hundred and ninety full-length NS5A sequences were analyzed.Results: This study provides evidence that lower nucleotide diversity of the NS5A region pre-therapy is associated with viral clearance. Analysis of samples of NRs and the ETRs time points showed that genetic diversity of populations tend to decrease over time. Post-therapy population of ETRs presented higher genetic distance from baseline probably due to the bottleneck phenomenon observed for those patients in the end of treatment. The viral effective population of those patients also showed a strong decrease after therapy. Otherwise, NRs demonstrated a continuous variation or stability of effective populations and genetic diversity over time that did not seem to be related to therapy. Phylogenetic relationships concerning complete NS5A sequences obtained from patients did not demonstrate clustering associated with specific response patterns. However, distinctive clustering of pre/post-therapy sequences was observed. In addition, the evolution of quasispecies over time was subjected to purifying or relaxed purifying selection. Codons 157 (P03), 182 and 440 (P42), 62 and 404 (P44) were found to be under positive selective pressure but it failed to be related to the therapy.Conclusion: These results confirm the hypothesis that a relationship exists between NS5A heterogeneity and response to therapy in patients infected with chronic hepatitis C. © 2013 Jardim et al.; licensee BioMed Central Ltd.

Biophysical characterization of the recombinant importin-α from neurospora crassa

Neurospora crassa has been widely used as a model organism and contributed to the development of biochemistry and molecular biology by allowing the identification of many metabolic pathways and mechanisms responsible for gene regulation. Nuclear proteins are synthesized in the cytoplasm and need to be translocated to the nucleus to exert their functions which the importin-α receptor has a key role for the classical nuclear import pathway. In an attempt to get structural information of the nuclear transport process in N. crassa, we present herein the cloning, expression, purification and structural studies with N-terminally truncated IMPα from N. crassa (IMPα-Nc). Circular dichroism analysis revealed that the IMPα-Nc obtained is correctly folded and presents a high structural conservation compared to other importins-α. Dynamic light scattering, analytical size-exclusion chromatography experiments and molecular dynamics simulations indicated that the IMPα-Nc unbound to any ligand may present low stability in solution. The IMPα-Nc theoretical model displayed high similarity of its inner concave surface, which binds the cargo proteins containing the nuclear localization sequences, among IMPα from different species. However, the presence of non-conserved amino acids relatively close to the NLS binding region may influence the binding specificity of IMPα-Nc to cargo proteins. Copyright © 2012 Bentham Science Publishers. All Rights Reserved.

Structural and Phylogenetic Studies with MjTX-I Reveal a Multi-Oligomeric Toxin - a Novel Feature in Lys49-PLA2s Protein Class

The mortality caused by snakebites is more damaging than many tropical diseases, such as dengue haemorrhagic fever, cholera, leishmaniasis, schistosomiasis and Chagas disease. For this reason, snakebite envenoming adversely affects health services of tropical and subtropical countries and is recognized as a neglected disease by the World Health Organization. One of the main components of snake venoms is the Lys49-phospholipases A2, which is catalytically inactive but possesses other toxic and pharmacological activities. Preliminary studies with MjTX-I from Bothrops moojeni snake venom revealed intriguing new structural and functional characteristics compared to other bothropic Lys49-PLA2s. We present in this article a comprehensive study with MjTX-I using several techniques, including crystallography, small angle X-ray scattering, analytical size-exclusion chromatography, dynamic light scattering, myographic studies, bioinformatics and molecular phylogenetic analyses.Based in all these experiments we demonstrated that MjTX-I is probably a unique Lys49-PLA2, which may adopt different oligomeric forms depending on the physical-chemical environment. Furthermore, we showed that its myotoxic activity is dramatically low compared to other Lys49-PLA2s, probably due to the novel oligomeric conformations and important mutations in the C-terminal region of the protein. The phylogenetic analysis also showed that this toxin is clearly distinct from other bothropic Lys49-PLA2s, in conformity with the peculiar oligomeric characteristics of MjTX-I and possible emergence of new functionalities inresponse to environmental changes and adaptation to new preys. © 2013 Salvador et al.

Dynamics and Conformational Studies of TOAC Spin Labeled Analogues of Ctx(Ile21)-Ha Peptide from Hypsiboas albopunctatus

Antimicrobial peptides (AMPs) isolated from several organisms have been receiving much attention due to some specific features that allow them to interact with, bind to, and disrupt cell membranes. The aim of this paper was to study the interactions between a membrane mimetic and the cationic AMP Ctx(Ile21)-Ha as well as analogues containing the paramagnetic amino acid 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl-4-amino-4-carboxylic acid (TOAC) incorporated at residue positions n = 0, 2, and 13. Circular dichroism studies showed that the peptides, except for [TOAC13]Ctx(Ile21)-Ha, are unstructured in aqueous solution but acquire different amounts of α-helical secondary structure in the presence of trifluorethanol and lysophosphocholine micelles. Fluorescence experiments indicated that all peptides were able to interact with LPC micelles. In addition, Ctx(Ile21)-Ha and [TOAC13]Ctx(Ile21)-Ha peptides presented similar water accessibility for the Trp residue located near the N-terminal sequence. Electron spin resonance experiments showed two spectral components for [TOAC0]Ctx(Ile21)-Ha, which are most likely due to two membrane-bound peptide conformations. In contrast, TOAC2 and TOAC13 derivatives presented a single spectral component corresponding to a strong immobilization of the probe. Thus, our findings allowed the description of the peptide topology in the membrane mimetic, where the N-terminal region is in dynamic equilibrium between an ordered, membrane-bound conformation and a disordered, mobile conformation; position 2 is most likely situated in the lipid polar head group region, and residue 13 is fully inserted into the hydrophobic core of the membrane. © 2013 Vicente et al.

The Mode of Action of Recombinant Mycobacterium tuberculosis Shikimate Kinase: Kinetics and Thermodynamics Analyses

Tuberculosis remains as one of the main cause of mortality worldwide due to a single infectious agent, Mycobacterium tuberculosis. The aroK-encoded M. tuberculosis Shikimate Kinase (MtSK), shown to be essential for survival of bacilli, catalyzes the phosphoryl transfer from ATP to the carbon-3 hydroxyl group of shikimate (SKH), yielding shikimate-3-phosphate and ADP. Here we present purification to homogeneity, and oligomeric state determination of recombinant MtSK. Biochemical and biophysical data suggest that the chemical reaction catalyzed by monomeric MtSK follows a rapid-equilibrium random order of substrate binding, and ordered product release. Isothermal titration calorimetry (ITC) for binding of ligands to MtSK provided thermodynamic signatures of non-covalent interactions to each process. A comparison of steady-state kinetics parameters and equilibrium dissociation constant value determined by ITC showed that ATP binding does not increase the affinity of MtSK for SKH. We suggest that MtSK would more appropriately be described as an aroL-encoded type II shikimate kinase. Our manuscript also gives thermodynamic description of SKH binding to MtSK and data for the number of protons exchanged during this bimolecular interaction. The negative value for the change in constant pressure heat capacity (ΔCp) and molecular homology model building suggest a pronounced contribution of desolvation of non-polar groups upon binary complex formation. Thermodynamic parameters were deconvoluted into hydrophobic and vibrational contributions upon MtSK:SKH binary complex formation. Data for the number of protons exchanged during this bimolecular interaction are interpreted in light of a structural model to try to propose the likely amino acid side chains that are the proton donors to bulk solvent following MtSK:SKH complex formation. © 2013 Rosado et al.

Dimerization of aurein 1.2: Effects in structure, antimicrobial activity and aggregation of Cândida albicans cells

Antimicrobial peptides (AMPs) are a promising solution to face the antibiotic-resistant problem because they display little or no resistance effects. Dimeric analogues of select AMPs have shown pharmacotechnical advantages, making these molecules promising candidates for the development of novel antibiotic agents. Here, we evaluate the effects of dimerization on the structure and biological activity of the AMP aurein 1.2 (AU). AU and the C- and N-terminal dimers, (AU)2K and E(AU)2, respectively, were synthesized by solid-phase peptide synthesis. Circular dichroism spectra indicated that E(AU)2 has a coiled coil structure in water while (AU)2K has an α-helix structure. In contrast, AU displayed typical spectra for disordered structures. In LPC micelles, all peptides acquired a high amount of α-helix structure. Hemolytic and vesicle permeabilization assays showed that AU has a concentration dependence activity, while this effect was less pronounced for dimeric versions, suggesting that dimerization may change the mechanism of action of AU. Notably, the antimicrobial activity against bacteria and yeast decreased with dimerization. However, dimeric peptides promoted the aggregation of C. albicans. The ability to aggregate yeast cells makes dimeric versions of AU attractive candidates to inhibit the adhesion of C. albicans to biological targets and medical devices, preventing disease caused by this fungus. © 2013 Springer-Verlag Wien.

Avaliação de compósitos á base de celulose bacteriana-hidroxiapatita com peptídeo osteogênico para reparação óssea

Pós-graduação em Odontologia - FOAR

Insights on the structure of native CNF, an endogenous phospholipase A(2) inhibitor from Crotalus durissus terrificus, the South American rattlesnake

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Biochemical, physicochemical and molecular characterization of a genuine 2-Cys-peroxiredoxin purified from cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walpers] leaves

Background: Peroxiredoxins have diverse functions in cellular defense-signaling pathways. 2-Cys-peroxiredoxins (2-Cys-Prx) reduce H2O2 and alkyl-hydroperoxide. This study describes the purification and characterization of a genuine 2-Cys-Prx from Vigna unguiculata (Vu-2-Cys-Prx). Methods: Vu-2-Cys-Prx was purified from leaves by ammonium sulfate fractionation, chitin affinity and ion exchange chromatography. Results: Vu-2-Cys-Prx reduces H2O2 using NADPH and DTT. Vu-2-Cys-Prx is a 44 kDa (SDS-PAGE)/46 kDa (exclusion chromatography) protein that appears as a 22 kDa molecule under reducing conditions, indicating that it is a homodimer linked intermolecularly by disulfide bonds and has a pI range of 4.56-4.72; its NH2-terminal sequence was similar to 2-Cys-Prx from Phaseolus vulgaris (96%) and Populus tricocarpa (96%). Analysis by ESI-Q-TOF MS/MS showed a molecular mass/pI of 28.622 kDa/5.18. Vu-2-Cys-Prx has 8% alpha-helix, 39% beta-sheet, 22% of turns and 31% of unordered forms. Vu-2-Cys-Prx was heat stable, has optimal activity at pH 7.0, and prevented plasmid DNA degradation. Atomic force microscopy shows that Vu-2-Cys-Prx oligomerized in decamers which might be associated with its molecular chaperone activity that prevented denaturation of insulin and citrate synthase. Its cDNA analysis showed that the redox-active Cys(52) residue and the amino acids Pro(45), Thr(49) and Arg(128) are conserved as in other 2-Cys-Prx. General significance: The biochemical and molecular features of Vu-2-Cys-Prx are similar to other members of 2-Cys-Prx family. To date, only one publication reported on the purification of native 2-Cys-Prx from leaves and the subsequent analysis by N-terminal Edman sequencing, which is crucial for construction of stromal recombinant 2-Cys-Prx proteins. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Vorkommen und Charakterisierung von Ecdysiotropinen bei männlichen Imagines der Mittelmeerfeldgrille Gryllus bimaculatus de Geer

Das Vorkommen von Häutungshormonen in adulten Insekten, insbesondere solcher, die eine lange Imaginalphase durchlaufen, wirft die Frage nach der Regulation der Ecdysteroidsynthese außerhalb der Prothorakaldrüse auf. Unter diesem Gesichtspunkt kann Gryllus bimaculatus mit einem ausgesprochen langen Adultstadium und rapiden zeitlichen Veränderungen des Ecdysontiters als ein geeignetes Versuchsobjekt angesehen werden.Der vorliegenden Dissertation liegt die Arbeitshypothese zugrunde, daß die Ecdysteroid-Synthese bzw. Sekretion von Adultgeweben in männlichen Imagines der Mittelmeerfeldgrille durch Neuropeptide hormonell reguliert wird. Als Quelle für die Ecdysteroidsynthese wurde auf Grund immunohistochemischer Befunde sowie der Ergebnisse von Sekretionsprofil-Analysen unter anderem die Oenocyten in Betracht gezogen.Zur Überprüfung dieser Hypothese wurde ein in vitro Bioassay entwickelt, der es ermöglichte, die Wirkung von extrahierten Substanzen auf die Hormonsynthese mittels RIA/HPLC zu bestimmen. Aus Köpfen adulter G. bimaculatus ließen sich durch HP-SEC Faktoren isolieren, die die Ecdysteroidsekretion in Oenocyten und Tergiten stimulierten, die aber keinen Einfluß auf die Hormonsekretion von Fettgewebe sowie der Prothorakaldrüsen hatten. Die Wirkung des aufgereinigten Extraktes in Oenocyten war zeit- und dosis-abhängig. Die ecdysiotropen Faktoren besaßen ein Molekulargewicht zwischen 26,5 und 30 kDa. Die Größe der Molmasse der ecdysiotropen Faktoren entsprach somit bei adulten männlichen Grillen etwa dem des Neurohormons PTTH bei Lepidopteren. Dennoch zeigten Antikörper, die gegen PTTH von Bombyx mori gerichtet waren im Western-Blot keine Bindung an Gryllus bimaculatus Kopfextrakte. Die Sekretionsprodukte von Oenocyten, die mit Ecdysiotropinen behandelt waren, wurden durch RP- und NP-HPLC identifiziert. Es konnten zwei zusätzliche Peaks neben einem deutlichen Anstieg von 20-Hydroxyecdyson nachgewiesen werden. Auf Grund identischer Retentionszeiten mit Referenzsubstanzen handelt es sich bei einem Peak vermutlich um Makisteron A.Obwohl die Applikation von Azadirachtin in G. bimaculatus zu einer Senkung des Hämolymph-Ecdysteroidgehalts führte, konnte keine Anreicherung von Ecdysiotropinen erzielt werden.Die die Ecdysteroidsekretion-beeinflussenden Faktoren waren resistent gegen Kochen und Alkylierung aber nicht stabil gegen Reduzierung durch DTT und Behandlung mit Neuramidase. Damit konnte gezeigt werden, daß das Vorhandensein von Disulfidbrücken und Oligosaccharidketten für die biologische Aktivität notwendig ist.Die Aminosäuresequenz-Analyse und der enzymatische Verdau der stimulierenden Faktoren durch Exopeptidasen wiesen auf geschützte N- und C-Termini hin. Ferner wurden einige interne Peptidfragmente von fünf Proteinbanden sequenziert, die keine Homologie zu bereits bekannten regulatorischen Neuropeptiden zeigten. Als einziges bekanntes Protein aus diesem Bereich konnte das „14-3-3-like Protein“ mit Hilfe MALDI-MS identifiziert werden.Die Stimulierung der Ecdysteroidsekretion in Oenocyten von G. bimaculatus durch Oenocyten-stimulierende Faktoren (OSF) aus Kopfextrakten konnte mittels Signalstoff-Effektoren in vitro nachgeahmt werden. Außerdem wurde mit Hilfe eines RRA nachgewiesen, daß der intrazelluläre cAMP-Spiegel von Oenocyten durch OSF erhöht wird. Daraus kann geschlossen werden, daß cAMP als „Second Messenger“ an der Wirkung der OSF beteiligt ist. Calcium-Ionen schienen für die Ecdysteroidsekretion notwendig zu sein. Allerdings führte eine artifizielle Erhöhung der intrazellulären Calcium-Konzentration durch das Ionophor Ionomycin zu einer Hemmung der Sekretion. Schließlich wird ein Modell zur Erklärung des Wirkmechanismus von OSF in Gryllus bimaculatus postuliert und diskutiert.

RNA-Strukturen im Hepatitis-C-Virus und ihre Bedeutung für Translation und Replikation

Das Hepatitis C Virus (HCV) ist ein umhülltes Virus aus der Familie der Flaviviridae. Es besitzt ein Plusstrang-RNA Genom von ca. 9600 Nukleotiden Länge, das nur ein kodierendes Leseraster besitzt. Das Genom wird am 5’ und 3’ Ende von nicht-translatierten Sequenzen (NTRs) flankiert, welche für die Translation und vermutlich auch Replikation von Bedeutung sind. Die 5’ NTR besitzt eine interne Ribosomeneintrittsstelle (IRES), die eine cap-unabhängige Translation des ca. 3000 Aminosäure langen viralen Polyproteins erlaubt. Dieses wird ko- und posttranslational von zellulären und viralen Proteasen in 10 funktionelle Komponenten gespalten. Inwieweit die 5’ NTR auch für die Replikation der HCV RNA benötigt wird, war zu Beginn der Arbeit nicht bekannt. Die 3’ NTR besitzt eine dreigeteilte Struktur, bestehend aus einer variablen Region, dem polyU/UC-Bereich und der sogenannten X-Sequenz, eine hochkonservierte 98 Nukleotide lange Region, die vermutlich für die RNA-Replikation und möglicherweise auch für die Translation benötigt wird. Die genuae Rolle der 3’ NTR für diese beiden Prozesse war zu Beginn der Arbeit jedoch nicht bekannt. Ziel der Dissertation war deshalb eine detaillierte genetische Untersuchung der NTRs hinsichtlich ihrer Bedeutung für die RNA-Translation und -Replikation. In die Analyse mit einbezogen wurden auch RNA-Strukturen innerhalb der kodierenden Region, die zwischen verschiedenen HCV-Genotypen hoch konserviert sind und die mit verschiedenen computer-basierten Modellen vorhergesagt wurden. Zur Kartierung der für RNA-Replikation benötigten Minimallänge der 5’ NTR wurde eine Reihe von Chimären hergestellt, in denen unterschiedlich lange Bereiche der HCV 5’ NTR 3’ terminal mit der IRES des Poliovirus fusioniert wurden. Mit diesem Ansatz konnten wir zeigen, dass die ersten 120 Nukleotide der HCV 5’ NTR als Minimaldomäne für Replikation ausreichen. Weiterhin ergab sich eine klare Korrelation zwischen der Länge der HCV 5’ NTR und der Replikationseffizienz. Mit steigender Länge der 5’ NTR nahm auch die Replikationseffizienz zu, die dann maximal war, wenn das vollständige 5’ Element mit der Poliovirus-IRES fusioniert wurde. Die hier gefundene Kopplung von Translation und Replikation in der HCV 5’ NTR könnte auf einen Mechanismus zur Regulation beider Funktionen hindeuten. Es konnte allerdings noch nicht geklärt werden, welche Bereiche innerhalb der Grenzen des IRES-Elements genau für die RNA-Replikation benötigt werden. Untersuchungen im Bereich der 3’ NTR ergaben, dass die variable Region für die Replikation entbehrlich, die X-Sequenz jedoch essentiell ist. Der polyU/UC-Bereich musste eine Länge von mindestens 11-30 Uridinen besitzen, wobei maximale Replikation ab einer Länge von 30-50 Uridinen beobachtet wurde. Die Addition von heterologen Sequenzen an das 3’ Ende der HCV-RNA führte zu einer starken Reduktion der Replikation. In den hier durchgeführten Untersuchungen zeigte keines der Elemente in der 3’ NTR einen signifikanten Einfluss auf die Translation. Ein weiteres cis aktives RNA-Element wurde im 3’ kodierenden Bereich für das NS5B Protein beschrieben. Wir fanden, dass Veränderungen dieser Struktur durch stille Punktmutationen die Replikation hemmten, welche durch die Insertion einer intakten Version dieses RNA-Elements in die variable Region der 3’ NTR wieder hergestellt werden konnte. Dieser Versuchsansatz erlaubte die genaue Untersuchung der für die Replikation kritischen Strukturelemente. Dadurch konnte gezeigt werden, dass die Struktur und die Primärsequenz der Loopbereiche essentiell sind. Darüber hinaus wurde eine Sequenzkomplementarität zwischen dem Element in der NS5B-kodierenden Region und einem RNA-Bereich in der X-Sequenz der 3’ NTR gefunden, die eine sog. „kissing loop“ Interaktion eingehen kann. Mit Hilfe von gezielten Mutationen konnten wir zeigen, dass diese RNA:RNA Interaktion zumindest transient stattfindet und für die Replikation des HCV essentiell ist.

Identifizierung, Expression und Charakterisierung des Nanos-verwandten Proteins aus dem marinen Schwamm Suberites domuncula

Im Rahmen dieser Arbeit konnte in dem marinen Schwamm Suberites domuncula ein Gen identifiziert werden, dessen C-terminale konservierte Domäne eine hohe Sequenzähnlichkeit zu den Zinkfingerdomänen der Nanos-Proteine aufweist. Weiter konnte ein N-terminales Sequenzmotiv identifiziert werden, das eine hohe Sequenzidentität zu den konservierten NIM Motiven (CNOT1-interagierendes-Motiv) von Nanos zeigt. Nach der Klonierung der cDNA erfolgte die Expression des als Sd_nrp bezeichneten Proteins in E. coli Bakterien, für dessen 231 Aminosäuren umfassende Polypeptidkette eine theoretische Molekülmasse von 25.8 kDa berechnet wurde. Anschließend gelang ein Nachweis des Proteins mithilfe eines polyklonalen, gegen Sd_nrp gerichteten Antikörpers in drei Gewebetypen, dem Pinacoderm, den Primmorphen (3D-Zellaggregate) und den Gemmulae (Dauerstadien der Schwämme). Dabei konnte die höchste Expression von Sd_nrp in den als totipotent geltenden Stammzellen der Schwämme, den Archaeocyten innerhalb der Gemmulae beobachtet werden. Die Identifizierung der Zellstrukturen, erfolgte dabei aufgrund morphologischer Vergleiche. Speziell die Merkmale der Zellen in den Gemmulae, der große Nukleus, die amöboide Form sowie die granulären Reservesubstanzen, entsprechen den typischen morphologischen Eigenschaften der Archaeocyten, und bestätigen die Interpretation der Ergebnisse. Weiter konnte mit Hilfe des Anti-Sd_nrp Antikörpers das native Protein in Proteinextrakten aus Gewebe adulter Tiere nachgewiesen werden. Die vergleichende Sequenzanalyse von Sd_nrp mit dem Nanos-verwandten Protein der Schwammspezies Ephydatia fluviatilis und die phylogenetische Stammbaum-Analyse mit Nanos-Homologen unterschiedlicher Invertebraten und Vertebraten lässt die Schlussfolgerung zu, dass es sich bei dem hier identifizierten Protein Sd_nrp um ein Nanos-verwandtes Protein handelt. Darüber hinaus konnte anhand eines Homologiemodells bestätigt werden, dass es sich bei der konservierten C-terminalen Domäne des Proteins Sd_nrp um die für Nanos-Proteine spezifische Zinkfingerstruktur mit dem konservierten Sequenzmotiv CCHC handelt. Dieses Ergebnis konnte auch bei einem Vergleich der Zinkfingerdomäne von Sd_nrp mit den Zinkfingerdomänen der Nanos-Homologen unterschiedlicher Invertebraten- und Vertebratenspezies bestätigt werden.

'Pergularain e I'--a plant cysteine protease with thrombin-like activity from Pergularia extensa latex

Pergularain e I, a cysteine protease with thrombin-like activity, was purified by ion exchange chromatography from the latex of Pergularia extensa. Its homogeneity was characterized by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE), native PAGE and reverse-phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC). The molecular mass of pergularain e I by matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight (MALDI-TOF) was found to be 23.356 kDa and the N-terminal sequence is L-P-H-D-V-E. Pergularain e I is a glycoprotein containing approximately 20% of carbohydrate. Pergularain e I constituted 6.7% of the total protein with a specific activity of 9.5 units/mg/min with a 2.11-fold increased purity. Proteolytic activity of the pergularain e I was completely inhibited by iodoacetic acid (IAA). Pergularain e I exhibited procoagulant activity with citrated plasma and fibrinogen similar to thrombin. Pergularain e I increases the absorbance of fibrinogen solution in concentration-dependent and time-dependent manner. At 10 microg concentration, an absorbance of 0.48 was reached within 10 min of incubation time. Similar absorbance was observed when 0.2 NIH units of thrombin were used. Thrombin-like activity of pergularain e I is because of the selective hydrolysis of A alpha and B beta chains of fibrinogen and gamma-chain was observed to be insusceptible to hydrolysis. Molecular masses of the two peptide fragments released from fibrinogen due to the hydrolysis by pergularain e I at 5-min incubation time were found to be 1537.21 and 1553.29 and were in close agreement with the molecular masses of 16 amino acid sequence of fibrinopeptide A and 14 amino acid sequence of fibrinopeptide B, respectively. Prolonged fibrinogen-pergularain e I incubation releases additional peptides and their sequence comparison of molecular masses of the released peptides suggested that pergularain e I hydrolyzes specifically after arginine residues.