Identification of the NADP Structural Binding Site and Coenzyme Effect on the Fused G6PD::6PGL Protein from .

Laura Morales-Luna, Abigail González-Valdez, Yudibeth Sixto-López, José Correa-Basurto, Beatriz Hernández-Ochoa, Noemí Cárdenas-Rodríguez, Rosa Angélica Castillo-Rodríguez, Daniel Ortega-Cuellar, Roberto Arreguin-Espinosa, Verónica Pérez de la Cruz, Hugo Serrano-Posada, Sara Centeno-Leija, Luz María Rocha-Ramírez, Edgar Sierra-Palacios, Alba Mónica Montiel-González, Yadira Rufino-González, Jaime Marcial-Quino, Saúl Gómez-Manzo

Journal: Biomolecules 2020;10(1):46

PMID: 31892224

Free Full Text on MDPI View on PubMed

Abstract

is a flagellated protozoan parasite that lives in the small intestine and is the causal agent of giardiasis. It has been reported that exhibits glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD), the first enzyme in the pentose phosphate pathway (PPP). Our group work demonstrated that the and genes are present in the open frame that gives rise to the fused G6PD::6PGL protein; where the G6PD region is similar to the 3D structure of G6PD in . The objective of the present work was to show the presence of the structural NADP binding site on the fused G6PD::6PGL protein and evaluate the effect of the NADP molecule on protein stability using biochemical and computational analysis. A protective effect was observed on the thermal inactivation, thermal stability, and trypsin digestions assays when the protein was incubated with NADP. By molecular docking, we determined the possible structural-NADP binding site, which is located between the Rossmann fold of G6PD and 6PGL. Finally, molecular dynamic (MD) simulation was used to test the stability of this complex; it was determined that the presence of both NADP structural and cofactor increased the stability of the enzyme, which is in agreement with our experimental results.

Address: Laboratorio de Bioquímica Genética, Instituto Nacional de Pediatría, Secretaría de Salud, Ciudad de México 04530, Mexico.; Departamento de Biología Molecular y Biotecnología, Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad de México 04510, Mexico.; Laboratorio de Modelado Molecular, Bioinformática y Diseño de Fármacos, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Escuela Superior de Medicina, Instituto Politécnico Nacional, Ciudad de México 06720, Mexico.; Laboratorio de Inmunoquímica, Hospital Infantil de México Federico Gómez, Secretaría de Salud, Ciudad de México 06720, Mexico.; Laboratorio de Neurociencias, Instituto Nacional de Pediatría, Secretaría de Salud, Ciudad de México 04530, Mexico.; Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT), Instituto Nacional de Pediatría, Secretaría de Salud, Ciudad de México 04530, Mexico.; Laboratorio de Nutrición Experimental, Instituto Nacional de Pediatría, Secretaría de Salud 04530, Mexico.; Departamento de Química de Biomacromoléculas, Instituto de Química, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad de México 04510, Mexico.; Departamento de Neuroquímica, Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía Manuel Velasco Suárez, S.S.A., Ciudad de México 14269, Mexico.; Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT), Laboratorio de Agrobiotecnología, Tecnoparque CLQ, Universidad de Colima, Carretera los Limones-Loma de Juárez, Colima 28629, Mexico.; Departamento de Infectología, Hospital Infantil de México Federico Gómez, Dr. Márquez No. 162, Col Doctores, Delegación Cuauhtémoc 06720, Mexico.; Colegio de Ciencias y Humanidades, Plantel Casa Libertad, Universidad Autónoma de la Ciudad de México, Ciudad de México 09620, Mexico.; Centro de Investigación en Genética y Ambiente, Universidad Autónoma de Tlaxcala, Aut. San Martín Texmelucan-Tlaxcala Km 10.5, San Felipe Ixtlacuixtla, 90120 Tlaxcala, Mexico.; México de Ciencias y Humanidades, Plantel Casa Libertad, Universidad Autónoma de la Ciudad de México, Ciudad de México 09620, Mexico.; Laboratorio de Parasitología Experimental, Instituto Nacional de Pediatría, Secretaría de Salud, Ciudad de México 04530, Mexico.

DOI: 10.3390/biom10010046

Link outs

Free resources

Full Text Sources:

Miscellaneous:

https://assays.cancer.gov/CPTAC-204

MeSH Terms: Binding Sites, Giardia lamblia, Glucosephosphate Dehydrogenase, Humans, Models, Molecular, NADP, Phosphogluconate Dehydrogenase, Protein Conformation, Protein Stability, Temperature