Importance of Post-translational Modifications in the Interaction of Proteins with Mineral Surfaces: The Case of Arginine Methylation and Silica surfaces
| Autor: | Serge Pin, Jean Armengaud, Stéphane Chédin, Gilles Lagniel, Laurent Marichal, Yves Boulard, Jean-Christophe Aude, Géraldine Klein, Carine Tellier-Lebegue, Jean Philippe Renault, Jean Labarre |
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| Přispěvatelé: | Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Interdisciplinaire sur l'Organisation Nanométrique et Supramoléculaire (LIONS), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Innovations technologiques pour la Détection et le Diagnostic (LI2D), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), 'Programme de Toxicologie' (NaToM grant) of the CEA, ANR-10-INBS-0005,FRISBI,Infrastructure Française pour la Biologie Structurale Intégrée(2010), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC) |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2018 |
| Předmět: |
0301 basic medicine
Arginine Surface Properties Stereochemistry Ionic bonding Molecular Dynamics Simulation 010402 general chemistry Methylation 01 natural sciences 03 medical and health sciences Molecular dynamics chemistry.chemical_compound Residue (chemistry) Electrochemistry General Materials Science Amino Acid Sequence Spectroscopy Hydrogen bond Siloxide Proteins Surfaces and Interfaces [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry Silicon Dioxide Condensed Matter Physics 0104 chemical sciences [CHIM.THEO]Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry Silanol 030104 developmental biology chemistry Siloxane Protein Processing Post-Translational |
| Zdroj: | Langmuir Langmuir, 2018, 34 (18), pp.5312-5322. ⟨10.1021/acs.langmuir.8b00752⟩ Langmuir, American Chemical Society, 2018, 34 (18), pp.5312-5322. ⟨10.1021/acs.langmuir.8b00752⟩ |
| ISSN: | 0743-7463 1520-5827 |
| Popis: | International audience; Understanding the mechanisms involved in the interaction of proteins with inorganic surfaces is of major interest for both basic research and practical applications involving nanotechnology. From the list of cellular proteins with the highest affinity for silica nanoparticles, we highlighted the group of proteins containing arginine–glycine–glycine (RGG) motifs. Biochemical experiments confirmed that RGG motifs interact strongly with the silica surfaces. The affinity of these motifs is further increased when the R residue is asymmetrically, but not symmetrically, dimethylated. Molecular dynamics simulations show that the asymmetrical dimethylation generates an electrostatic asymmetry in the guanidinium group of the R residue, orientating and stabilizing it on the silica surface. The RGG motifs (methylated or not) systematically target the siloxide groups on the silica surface through an ionic interaction, immediately strengthened by hydrogen bonds with proximal silanol and siloxane groups. Given that, in vivo, RGG motifs are often asymmetrically dimethylated by specific cellular methylases, our data add support to the idea that this type of methylation is a key mechanism for cells to regulate the interaction of the RGG proteins with their cellular partners. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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