Heterogeneity in the structural dynamics of Sulfolobus solfataricus beta-glycosidase revealed by electron paramagnetic resonance and frequency domain fluorometry (Articolo in rivista)

Type
Label
  • Heterogeneity in the structural dynamics of Sulfolobus solfataricus beta-glycosidase revealed by electron paramagnetic resonance and frequency domain fluorometry (Articolo in rivista) (literal)
Anno
  • 2002-01-01T00:00:00+01:00 (literal)
Alternative label
  • Lozinsky E, Febbraio F, Likhtenshtein GI, Shames AI, Bismuto E, Nucci R (2002)
    Heterogeneity in the structural dynamics of Sulfolobus solfataricus beta-glycosidase revealed by electron paramagnetic resonance and frequency domain fluorometry
    in Protein science (Print)
    (literal)
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  • Lozinsky E, Febbraio F, Likhtenshtein GI, Shames AI, Bismuto E, Nucci R (literal)
Pagina inizio
  • 2535 (literal)
Pagina fine
  • 2544 (literal)
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  • La rivista Protein Science è pubblicata dalla Cold Spring Harbor Laboratory Press, ed è dedicata a tutti gli aspetti scientifici della ricerca sulle proteine. In particolare riguardo la struttura, la funzione ed il significato biochimico delle proteine, il loro ruolo nella biologia molecolare e cellulare, nella genetica, nell’evoluzione, e infine riguardo la loro regolazione e meccanismi d'azione. Impact Factor 3.472. (literal)
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  • 11 (literal)
Rivista
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  • Il prodotto riguarda una pubblicazione su una rivista internazionale. La collaborazione con il gruppo dell’Università del Negev è avvenuta nell’ambito di un accordo bilaterale Italia-Israele. Tale collaborazione ha permesso di approfondire le dinamiche strutturali (flessibilità/rigidita) locali e globali della beta-glicosidasi termofila da Sulfolobus solfataricus al variare della temperatura, applicando le più avanzate e sensibili tecniche biofisiche quali la fluorescenza nel dominio delle frequenze e la risonanza di spin elettronico (ESR). Per eseguire le misure di ESR la proteina è stata marcata con maleimmido nitrossido alla cisteina nativa 344 ed alla cisteina 101 del mutante Ser-101. Il legame di tale ligando in un preciso sito della proteina ha permesso di ottenere informazioni sulle dinamiche locali delle zone ad esso vicine. Contemporaneamente la fluorescenza risolta nel tempo ha permesso di ottenere informazioni sulla dinamica dell’intera macromolecola proteica grazie alla presenza di 17 triptofani dispersi nella struttura primaria. L’analisi di Arrhenius dei dati ottenuti ha permesso di ottenere I valori delle energie di attivazione relative ai cambi conformazionali caratterizzanti i movimenti locali e globali che avvengono attraverso la matrice proteica. (literal)
Note
  • ISI Web of Science (WOS) (literal)
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  • Università del Negev Israele CNR Seconda Università di Napoli (literal)
Titolo
  • Heterogeneity in the structural dynamics of Sulfolobus solfataricus beta-glycosidase revealed by electron paramagnetic resonance and frequency domain fluorometry (literal)
Abstract
  • The local and global dynamics of the Sulfolobus solfataricus beta-glycosidase were studied by electron spin resonance and time-resolved fluorescence techniques. For electron paramagnetic resonance (EPR) investigations, the protein was covalently modified by the maleimido nitroxide spin label, which is specific for cysteine -SH groups, at position 344 and at position 101, where Ser-101 was changed into a cysteine by site-directed mutagenesis. The greater reactivity of exposed Cys-101 suggested the exclusive modification of this amino acid compared with Cys-344. The labeled proteins underwent temperature perturbation in the range 290-335 K and the values of the spin-label rotation correlation frequencies (nu(c)) ranged from 6 x 10(7) to 2 x 10(8) sec(-1) for the protein labeled at position C344 and from 5.62 x 10(7) to 1.10 x 10(8) sec(-1) for the protein labeled at C101. These rotation correlation values are related to the local dynamic characteristics of the protein matrix. The temperature dependence of rotation correlation frequencies expressed in terms of Arrhenius coordinates (log (nu(c)) vs. 1/T) for the protein labeled at C344 exhibited a linear dependence but with a change in the slope at 311 K. For the protein labeled at C101, no change in the slope was observed at the same temperature. General dynamic information was deduced from the analysis of the fluorescence emission decay of the tryptophanyl residues that are present in each region of the protein structure. Fluorescence data analysis highlighted a bimodal distribution of fluorescence lifetimes arising from the contribution of two emitting groups: one consisting of closely clustered tryptophans responsible for the long-lived emission component (7.1 nsec) and the other composed of tryptophans nearer to the protein surface, which can be associated to the short-lived component (2.5 nsec). The temperature dependence of lifetime distribution parameters linked to the long-lived and short-lived components, expressed in Arrhenius coordinates, showed two different points in which the change in the slope occurred (i.e., 328 K and 338 K, respectively). The Arrhenius analysis of data provided the activation energy relative to the conformational changes characterizing the local and global movements running through the protein matrix. (literal)
Prodotto di
Autore CNR
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