A high pressure study of calmodulin–ligand interactions using small-angle X-ray and elastic incoherent neutron scattering

文献情報

出版日 2018-01-02
DOI 10.1039/C7CP07399B
インパクトファクター 3.676
著者

Süleyman Cinar, Samy Al-Ayoubi, Christian Sternemann, Judith Peters, Roland Winter, Claus Czeslik


原文を見る

要旨

Calmodulin (CaM) is a Ca2+ sensor and mediates Ca2+ signaling through binding of numerous target ligands. The binding of ligands by Ca2+-saturated CaM (holo-CaM) is governed by attractive hydrophobic and electrostatic interactions that are weakened under high pressure in aqueous solutions. Moreover, the potential formation of void volumes upon ligand binding creates a further source of pressure sensitivity. Hence, high pressure is a suitable thermodynamic variable to probe protein–ligand interactions. In this study, we compare the binding of two different ligands to holo-CaM as a function of pressure by using X-ray and neutron scattering techniques. The two ligands are the farnesylated hypervariable region (HVR) of the K-Ras4B protein, which is a natural binding partner of holo-CaM, and the antagonist trifluoperazine (TFP), which is known to inhibit holo-CaM activity. From small-angle X-ray scattering experiments performed up to 3000 bar, we observe a pressure-induced partial unfolding of the free holo-CaM in the absence of ligands, where the two lobes of the dumbbell-shaped protein are slightly swelled. In contrast, upon binding TFP, holo-CaM forms a closed globular conformation, which is pressure stable at least up to 3000 bar. The HVR of K-Ras4B shows a different binding behavior, and the data suggest the dissociation of the holo-CaM/HVR complex under high pressure, probably due to a less dense protein contact of the HVR as compared to TFP. The elastic incoherent neutron scattering experiments corroborate these findings. Below 2000 bar, pressure induces enhanced atomic fluctuations in both holo-CaM/ligand complexes, but those of the holo-CaM/HVR complex seem to be larger. Thus, the inhibition of holo-CaM by TFP is supported by a low-volume ligand binding, albeit this is not associated with a rigidification of the complex structure on the sub-ns Å-scale.

関連文献

An upper limit to the concentration of an SO2 complex at the air–water interface at 298 K: infrared experiments and ab initio calculations

Husheng Yang, Aaron M. Gagnon, Barbara J. Finlayson-Pitts

2002-04-16 Paper

DOI: 10.1039/B108907B

Theoretical study of hydrogen abstraction from dimethyl ether and methyl tert-butyl ether by hydroxyl radical

F. Atadinç, C. Selçuki, L. Sari, V. Aviyente

2002-04-16 Paper

DOI: 10.1039/B109970C

Raman structural study of thymine and its 2′-deoxy-ribosyl derivatives in solid state, aqueous solution and when adsorbed on silver nanoparticles

Laura Rivas, Santiago Sánchez-Cortés, José V. García-Ramos

2002-04-16 Paper

DOI: 10.1039/B110564G

A hybrid SAM phospholipid approach to fabricating a ‘free’ supported lipid bilayer

Arwel V. Hughes, Arach Goldar, Michael C. Gerstenberg, Steve J. Roser, Jeremy Bradshaw

2002-05-01 Paper

DOI: 10.1039/B200409G

Electrochemistry of the aqueous ceric/cerous redox couple at conductive diamond and gold electrodes

Sergio Ferro, Achille De Battisti

2002-04-05 Paper

DOI: 10.1039/B109931K

Tetracyanoethylene, its ions and ionic fragments

2002-03-14 Paper

DOI: 10.1039/B110032G

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

4-アミノフェノール酸ナトリウム水和物とは何ですか?

4-アミノフェノール酸ナトリウム水和物は、CAS番号206557-08-6の化合物で、4-アミノフェノールとナトリウムが結合した塩と水和物です。この化合物は、白...

206557-08-64-Aminobenzoic acid ...
化合物よくある質問

Methyl 3-methyl-N-{[(2-methyl-2-propanyl)oxy]carbonyl}-L-histidinateの代替品はありますか?

この化合物は特定の合成プロセスに使用される可能性がありますが、代替品として、他の类似的な化合物、例えばMethyl 3-methyl-N-{[(2-methyl...

72212-51-2Methyl 3-methyl-N-{[...
化合物よくある質問

4-Boc-2-哌嗪甲酸の市場動向や研究トレンドはどうですか?

4-Boc-2-哌嗪甲酸は、薬品開発や合成化学分野で広く使用されており、その需要は継続的に推移しています。特に、新薬開発における合成化学分野での需要が高まってい...

192330-11-3(2R)-4-[(tert-butoxy...
化合物よくある質問

4,4'-二羟甲基联苯の物理化学的性質は何ですか?

4,4'-二羟甲基联苯のCAS番号は1667-12-5です。この化合物は白色の結晶粉末で、分子量は154.20です。水にわずかに溶けますが、アルコールや有機溶媒...

1667-12-54,4'-Biphenyldiyldim...
化合物よくある質問

5-甲硫基戊腈はどの業界で使用されていますか?

5-甲硫基戊腈は医薬品産業で使用される可能性があります。また、ポリマー合成の触媒として、センサー製造の一部として、半導体製造のプロセス改善に使用される可能性があ...

59121-25-45-(Methylsulfanyl)pe...
化合物よくある質問

CAS番号1311961-50-8の化合物はどのように合成されますか?

この化合物は、1-abieta-8,11,13-trien-19-イルと6'-メトキシシンコナナン-9-基を含有する窒素含有化合物から合成されます。一般的な合成...

1311961-50-81-Abieta-8,11,13-tri...
化合物よくある質問

6-ブロモベンジジミダゾール-2-カルビルデオキシドはどのように保存すればよいですか?

6-ブロモベンジジミダゾール-2-カルビルデオキシドは、避光・乾燥した容器(密閉容器)で-20℃~4℃の低温で保存してください。高温や直射日光、湿気は避けてくだ...

885280-26-25-Bromo-1H-benzimida...
化合物よくある質問

Boc-N-甲基氨甲环酸とは何ですか?

621-65-8のCAS番号を持つBoc-N-甲基氨甲环酸は、化学式C7H13NO5を有する化合物です。この化合物は白色の結晶性粉末で、吸湿性があります。

621-65-83-Hydroxy-1,2-propan...
化合物よくある質問

乙基三氟硼酸钾はどのように合成されますか?

乙基三氟硼酸钾は、トリフLUオール酸カリウムとエチルブロミドを反応させて合成されます。この反応は高い選択性と収率を持ち、触媒を用いることで効率的に進行します。

882871-21-8Potassium ethyltrifl...
化合物よくある質問

2-フロウロ-5-クロロ-4-アミノフェノールはどのように保存すればよいですか?

2-フロウロ-5-クロロ-4-アミノフェノールは、直射日光を避けて冷却された暗所で保存し、密閉容器に保管してください。温度は常温か低温が適しています。

847872-10-04-Amino-5-chloro-2-f...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。