Investigation of the folding pathway of Cyt2Aa2 toxin

การศึกษาวิถีการม้วนพับของโครงสร้างโปรตีนฆ่าลูกน้ำยุง Cyt2Aa2.

Name: Anchanee Sangcharoen

LCSH: Bacillus thuringiensis -- Toxicology

LCSH: Protein folding

Abstract: The unfolding of the 29-kDa mosquitocidal Cyt2Aa2 toxin was characterized by three state transitions - from native (N) to intermediate (I) and unfolded (U) states upon an increasing of denaturant. This study aims to further characterize the unfolding pathway of Cyt2Aa2 protoxin in deep detail using site directed mutagenesis and Φ-value analysis. Fifteen non-disruptive mutants were constructed and examined for their expression, biochemical and larvicidal activity. Some of mutants revealed depleted properties when compared to those of wild type suggesting agitation of the interactions in these mutants. The total free energy of Cyt2Aa2 protoxin was 23.78+1.16 kcal/mol and all mutants displayed less stability than the wild type. The rate constants and the activation energy values of mutants were found comparable to those of the wild type. The Φ-values of all mutants were gradually decreased from the native (Φ = 1) to the unfolded (Φ = 0) state indicating a progressive relaxation of protein structure when the denaturant was added. The secondary structure contents of native and intermediate states were found to be similar which indicated a molten globule state. The presence of molten globule was found to be correlated with toxin activity and toxin stability. These results support the conclusion that the folding pathway of Cyt2Aa2 toxin follows the hierarchical model.

Abstract: โปรตีนฆ่าลูกน้ำยุง Cyt2Aa2 มีวิถีการคลายตัวเป็นแบบ 3 สถานะ โดยเริ่มจากสถานะแรกที่เป็น สถานะธรรมชาติ (native) โดยโปรตีนละลายอยู่ในสารละลายคาร์บอเนตบัฟเฟอร์ ไปสู่สถานะที่สองที่เป็น สถานะกลาง (intermediate) และเข้าสู่สถานะที่สามที่โปรตีนมีการคลายตัวอย่างสมบูรณ์ (unfolded) ใน งานวิจัยนี้ต้องการศึกษารายละเอียดของวิถีการคลายตัวของโปรตีนชนิดนี้ โดยใช้วิธีการ Φ-value analysis โดยมีการสร้างโปรตีนกลายพันธุ์โดยใช้โปรตีน Cyt2Aa2 เป็นโปรตีนต้นแบบ เพื่อศึกษาคุณสมบัติทาง ชีวเคมีและการออกฤทธิ์ของโปรตีนกลายพันธุ์เทียบกับโปรตีนต้นแบบ จากการสร้างโปรตีนกลายพันธุ์ จำนวน 15 แบบที่มีการเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโนในตำแหน่งต่างๆ บนโครงสร้างของโปรตีน Cyt2Aa2 พบว่าโปรตีนกลายพันธุ์บางตัวมีคุณสมบัติทางชีวเคมี การออกฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำยุงและการทำให้เซลล์เม็ด เลือดแดงแตกด้อยกว่าโปรตีนต้นแบบ แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนชนิดของกรดอะมิโนที่ตำแหน่งเหล่านั้น ส่งผลกระทบต่อโครงสร้างและการทำงานของโปรตีนชนิดนี้ จากการศึกษาพลังงานอิสระจากสถานะ ธรรมชาติสู่สถานะที่มีการคลายตัวอย่างสมบูรณ์ของ Cyt2Aa2 protoxin พบว่ามีค่า 23.78+1.16 kcal/mol โดยโปรตีนต้นแบบมีความเสถียรของโครงสร้างสูงสุดเมื่อเทียบกับโปรตีนกลายพันธุ์ และได้ศึกษาถึง อัตราของจลนศาสตร์และพลังงานก่อกัมมันต์ พบว่าไม่มีความแตกต่างระหว่างโปรตีนต้นแบบและโปรตีน กลายพันธุ์ ค่า Φ ของโปรตีนกลายพันธุ์ทุกตัวมีการลดลงอย่างต่อเนื่องจากสถานะธรรมชาติ (Φ = 1) สู่ สถานะที่มีการคลายตัวอย่างสมบูรณ์ (Φ = 0) แสดงให้เห็นถึงการคลายตัวอย่างต่อเนื่องของโครงสร้าง โปรตีนเมื่ออยู่ในสภาวะที่ทำให้โปรตีนเสียสภาพ อีกทั้งพบว่าโครงสร้างในสถานะธรรมชาติกับสถานะ กลาง มีโครงสร้างทุติยภูมิที่คล้ายคลึงกัน และโครงสร้างในสถานะกลางมีความสัมพันธ์กับการทำงานและ เสถียรภาพของโปรตีนชนิดนี้ ผลการศึกษานี้เสนอแนะว่าโปรตีนชนิดนี้น่าจะมีการคลายตัวแบบเป็นลำดับ ขั้น (hierarchical model) ผ่านสถานะ molten globule

Mahidol University. Mahidol University Library and Knowledge Center

Address: NAKHONPATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Chartchai Krittanai

Role: Thesis Advisors

Created: 2009

Modified: 2020-11-03

Issued: 2010-07-13

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: TH A539i 2009

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Molecular Genetics and Genetic Engineering

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4738694.pdf	7.47 MB	10	2018-05-29 14:47:57

ใช้เวลา

0.3313 วินาที