Study of dephosphorylated 2'-5'-linked oligoadenylates impact on apo-S100A1 protein conformation by heteronuclear NMR and circular dichroism

Abstract

Low molecular weight natural mediators, 2'-5'-linked oligoadenylates, play an important role in interferon-based antiviral mechanism; participate in growth, apoptosis and other important cellular processes. The aim of current study was to find the evidence for the cell interaction with human apo-S100A1 using the methods of circular dichroism (CD) and heteronuclear NMR spectroscopy. Taking into account their concentration within living cells, the 2'-5'A3 oligoadenylates may act as additional biologically active substrates, capable of regulating the S100A1 protein functioning in vivo. The obtained results demonstrated the occurrence of the secondary structure changes in human S100A1 protein upon the interaction with 2'-5'-linked oligoadenylates as well as indicated specific residues involved in this process. Our study points to the 2'-5'-linked oligoadenylates as possible additional elements of the complex system of fine regulation of the Ca2+-signal transduction pathway in human cells.

Низькомолекулярні медіатори природного походження – 2'-5' олігоаденілати – відіграють важливу роль в антивірусному механізмі, пов’язаному з інтерфероном, вони причетні до росту клітин, апоптозу та інших важливих процесів, що протікають у клітині. Мета даного дослідження полягала в пошуку доказів мож- ливості взаємодії 2'-5' олігоаденілатів з апо-формою білка S100A1 людини. Методи. Використано методи ЯМР і КД. Результати. Зважаючи на значну концентрацію 2'-5' олігоаденілатів всередині живої клітини, можна припустити, що вони слугують додатковими біологічно активними субстратами і здатні регулювати функціонування білка S100A1 in vivo. Отримані дані вказують на те, що внаслідок взаємодії між 2'-5' олігоаденілатами та S100A1 відбуваються перебудови у вторинній структурі останнього. Крім того, вдалося визначити, які саме амінокислотні залишки беруть учать у цій взаємодії. Висновки. Ймовірно, 2'-5' олігоаденілати є додатковими елементами складної системи регуляції процесів, опосередкованих іонами Са2+.

Низкомолекулярные медиаторы природного происхождения – 2'-5' олигоаденилаты – играют важную роль в антивирусном механизме, связанном с интерфероном, они причастны к росту клеток, апоптозу и другим важным процессам, происходящим в клетке. Цель данного исследования состояла в поиске доказательств возможности взаимодействия 2'-5' олигоаденилатов с апо-формой белка S100A1 человека. Методы. Использованы методы ЯМР и КД. Результаты. Учитывая концентрацию 2'-5' олигоаденилатов внутри живой клетки, можно предположить, что они служат дополнительными биологически активными соединениями, способными регулировать функционирование белка S100A1 in vivo. Полученные данные указывают на то, что в итоге взаимодействия между 2'-5' олигоаденилатами и белком S100A1 происходят изменения вторичной структуры последнего. Кроме того, удалось определить аминокислотные остатки, непосредственно участвующие в этом взаимодействии. Выводы. Вероятно, что 2'-5' олигоаденилаты являются дополнительными элементами сложной системы, регулирующей процессы, опосредованные ионами Са2+.