Origin and Evolution of Two Independently Duplicated Genes Encoding UDP- Glucose: Glycoprotein Glucosyltransferases in Caenorhabditis and Vertebrates

Autor: Caraballo, Diego Alfredo, Buzzi, Lucila Inés, Acosta Montalvo, Ana Gabriela, Modenutti, Carlos Pablo, Castro, Olga Alejandra, Rossi, Maria Susana
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: CONICET Digital (CONICET)
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
instacron:CONICET
Popis: UDP- glucose: glycoprotein glucosyltransferase (UGGT) is a protein that operates as the gatekeeper for the endoplasmic reticulum (ER) quality control mechanism of glycoprotein folding. It is known that vertebrates and Caenorhabditis genomes harbor two uggt gene copies that exhibit differences in their properties.Bayesian phylogenetic inference based on 195 UGGT and UGGT-like protein sequences of an ample spectrum of eukaryotic species showed that uggt genes went through independent duplications in Caenorhabditis and vertebrates. In both lineages, the catalytic domain of the duplicated genes was subjected to a strong purifying selective pressure, while the recognition domain was subjected to episodic positive diversifying selection. Selective relaxation in the recognition domain was more pronounced in Caenorhabditis uggt-b than in vertebrates uggt-2. Structural bioinformatics analysis revealed that Caenorhabditis UGGT-b protein lacks essential sequences proposed to be involved in the recognition of unfolded proteins. When we assayed glucosyltrasferase activity of a chimeric protein composed by Caenorhabditis uggt-b recognition domain fused to S. pombe catalytic domain expressed in yeast, no activity was detected.The present results support the conservation of the UGGT activity in the catalytic domain and a putative divergent function of the recognition domain for the UGGT2 protein in vertebrates, which would have gone through a specialization process. In Caenorhabditis, uggt-b evolved under different constraints compared to uggt-a which, by means of a putative neofunctionalization process, resulted in a non-redundant paralog. The non-canonical function of uggt-b in the worm lineage highlights the need to take precautions before generalizing gene functions in model organisms. Fil: Caraballo, Diego Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina Fil: Buzzi, Lucila Inés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina Fil: Acosta Montalvo, Ana Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina Fil: Modenutti, Carlos Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina Fil: Castro, Olga Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina Fil: Rossi, Maria Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina
Databáze: OpenAIRE
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