Characterizing the Fused TvG6PD::6PGL Protein from the Protozoan , and Effects of the NADP Molecule on Enzyme Stability.
Sara Centeno-Leija, Saúl Gómez-Manzo, Jaime Marcial-Quino, Yadira Rufino-González, Vanesa Vega-García, Rosa Angélica Castillo-Rodríguez, Edgar Sierra-Palacios, Luz María Rocha-Ramírez, Verónica Pérez de la Cruz, Miguel Cuevas-Cruz, Roberto Arreguin-Espinosa, Daniel Ortega-Cuellar, Noemí Cárdenas-Rodríguez, Abigail González-Valdez, Fabiola Fernández-Rosario, Paulina Ortiz-Ramírez, Víctor Martínez-Rosas, Edson Jiovany Ramírez-Nava, Beatriz Hernández-Ochoa, Laura Morales-Luna, Hugo Serrano-Posada
Journal: International journal of molecular sciences
2021;21(14):4831
PMID: 32650494
Abstract
This report describes a functional and structural analysis of fused glucose-6-phosphate dehydrogenase dehydrogenase-phosphogluconolactonase protein from the protozoan (). The glucose-6-phosphate dehydrogenase () gene from . was isolated by PCR and the sequence of the product showed that is fused with gene. The fused Tv:: gene was cloned and overexpressed in a heterologous system. The recombinant protein was purified by affinity chromatography, and the oligomeric state of the TvG6PD::6PGL protein was found as tetramer, with an optimal pH of 8.0. The kinetic parameters for the G6PD domain were determined using glucose-6-phosphate (G6P) and nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP) as substrates. Biochemical assays as the effects of temperature, susceptibility to trypsin digestion, and analysis of hydrochloride of guanidine on protein stability in the presence or absence of NADP were performed. These results revealed that the protein becomes more stable in the presence of the NADP. In addition, we determined the dissociation constant for the binding () of NADP in the protein and suggests the possible structural site in the fused TvG6PD::6PGL protein. Finally, computational modeling studies were performed to obtain an approximation of the structure of TvG6PD::6PGL. The generated model showed differences with the GlG6PD::6PGL protein (even more so with human G6PD) despite both being fused.
Address:
Laboratorio de Bioquímica Genética, Instituto Nacional de Pediatría, Secretaría de Salud, 04530 Ciudad de México, Mexico.; Posgrado en Ciencias Biológicas, Universidad Nacional Autónoma de México, 04510 Ciudad de México, Mexico.; Laboratorio de Inmunoquímica, Hospital Infantil de México Federico Gómez, Secretaría de Salud, 06720 Ciudad de México, Mexico.; Programa de Posgrado en Biomedicina y Biotecnología Molecular, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, Instituto Politécnico Nacional, 11340 Ciudad de México, Mexico.; Departamento de Biología Molecular y Biotecnología, Instituto de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México, 04510 Ciudad de México, Mexico.; Laboratorio de Neurociencias, Instituto Nacional de Pediatría, Secretaría de Salud, 04530 Ciudad de México, Mexico.; Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT), Laboratorio de Agrobiotecnología, Tecnoparque CLQ, Universidad de Colima, Carretera los Limones-Loma de Juárez, 28629 Colima, Mexico.; Departamento de Química de Biomacromoléculas, Instituto de Química, Universidad Nacional Autónoma de México, 04510 Ciudad de México, Mexico.; Laboratorio de Nutrición Experimental, Instituto Nacional de Pediatría, 04530 Secretaría de Salud, Mexico.; Departamento de Neuroquímica, Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía Manuel Velasco Suárez, Secretaria de Salud, 14269 Ciudad de México, Mexico.; Unidad de Investigación en Enfermedades Infecciosas, Hospital Infantil de México Federico Gómez, Dr. Márquez No. 162, Col Doctores, 06720 Delegación Cuauhtémoc, Mexico.; Colegio de Ciencias y Humanidades, Plantel Casa Libertad, Universidad Autónoma de la Ciudad de México, 09620 Ciudad de México, Mexico.; Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT), Instituto Nacional de Pediatría, Secretaría de Salud, 04530 Ciudad de México, Mexico.; Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, 04510 Ciudad de México, Mexico.; Laboratorio de Parasitología Experimental, Instituto Nacional de Pediatría, Secretaría de Salud, 04530 Ciudad de México, Mexico.
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MeSH Terms:
Amino Acid Sequence,
Carboxylic Ester Hydrolases,
Enzyme Stability,
Glucosephosphate Dehydrogenase,
Hydrogen-Ion Concentration,
Kinetics,
Models, Molecular,
NADP,
Protein Stability,
Protozoan Proteins,
Recombinant Proteins,
Sequence Alignment,
Temperature,
Trichomonas vaginalis