The crystal structure of Rv2991 from Mycobacterium tuberculosis : An F 420 binding protein with unknown function

The crystal structure of the conserved hypothetical protein Rv2991 from Mycobacterium tuberculosis has been solved by SAD using seleno-methionine substituted protein. The dimeric biological assembly and the sequence and fold conservation are typical of F 420 cofactor binding enzymes. Despite Rv2991 still being of unknown function, sequence and structural comparison with similar proteins enable a role to be proposed for its C-terminal stretch of residues in recognizing and orienting the substrate. In addition, the C-terminus is involved in both protein folding and determining the size of the active site cavity

The reaction mechanism of metallo-beta-lactamases is tuned by the conformation of an active site mobile loop

Carbapenems are "last resort" β-lactam antibiotics used to treat serious and life-threatening health care-associated infections caused by multidrug-resistant Gram-negative bacteria. Unfortunately, the worldwide spread of genes coding for carbapenemases among these bacteria is threatening these life-saving drugs. Metallo-β-lactamases (MβLs) are the largest family of carbapenemases. These are Zn(II)-dependent hydrolases that are active against almost all β-lactam antibiotics. Their catalytic mechanism and the features driving substrate specificity have been matter of intense debate. The active sites of MβLs are flanked by two loops, one of which, loop L3, was shown to adopt different conformations upon substrate or inhibitor binding, and thus are expected to play a role in substrate recognition. However, the sequence heterogeneity observed in this loop in different MβLs has limited the generalizations about its role. Here, we report the engineering of different loops within the scaffold of the clinically relevant carbapenemase NDM-1. We found that the loop sequence dictates its conformation in the unbound form of the enzyme, eliciting different degrees of active-site exposure. However, these structural changes have a minor impact on the substrate profile. Instead, we report that the loop conformation determines the protonation rate of key reaction intermediates accumulated during the hydrolysis of different β-lactams in all MβLs. This study demonstrates the existence of a direct link between the conformation of this loop and the mechanistic features of the enzyme, bringing to light an unexplored function of active-site loops on MβLs.Fil: Palacios, Antonela Rocio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Mojica, María F.. Case Western Reserve University; Estados UnidosFil: Giannini, Estefanía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Taracila, Magdalena A.. Case Western Reserve University; Estados Unidos. Louis Stokes Veterans Affairs Medical Center; Estados UnidosFil: Bethel, Christopher R.. Louis Stokes Veterans Affairs Medical Center; Estados UnidosFil: Alzari, Pedro M.. Institut Pasteur de Paris; FranciaFil: Otero, Lisandro Horacio. 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; ArgentinaFil: Klinke, Sebastian. 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; ArgentinaFil: Llarrull, Leticia Irene. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Bonomo, Robert A.. Case Western Reserve University; Estados UnidosFil: Vila, Alejandro Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentin

Structure-based virtual screening to get new scaffold inhibitors of the Ser/Thr protein kinase PknB from mycobacterium tuberculosis

In search of new inhibitors of the Ser/Thr protein kinase PknB from Mycobacterium tuberculosis we carried out a structure-based virtual screening study to identify ATP-competitive inhibitors of this enzyme. These studies point out that N-phenylmethylindole-2-carboxamide is a promising scaffold for the development of new PknB inhibitors. We synthesized a small set of analogue compounds to assess the pharmacophore structural requirements and to optimize the inhibitory activity against PknB. This strategy led to the identification of compound 3, endowed with an IC50 of 20 μM, which provides a novel scaffold for further improvement of PknB inhibitors

Identificación de nuevos componentes del divisoma de Corynebacterineae mediante una estrategia proteómica de marcado por proximidad en las células vivas

La división celular bacteriana es un proceso dirigido por el divisoma, un complejo macromolecular cuyo ensamblaje comienza con la polimerización de la proteína FtsZ en el sitio de división. FtsZ participa en el posterior reclutamiento de otras proteínas del divisoma, que en el caso de Escherichia coli y Bacillus subtilis han sido en identificadas y caracterizadas. Sin embargo, el suborden Corynebacterineae (que incluye importantes patógenos humanos) carece de homólogos reconocibles para muchas de estas proteínas de división celular. Este trabajo se centra en descifrar la arquitectura molecular del divisoma en este grupo de bacterias. Para ello, desarrollamos y optimizamos una estrategia proteómica basada en la biotinilación por proximidad para estudiar el divisoma de Corynebacterium glutamicum. Generamos una cepa que expresa FtsZ fusionada a una ascorbato peroxidasa ingenierizada (APEX2). APEX2 cataliza la oxidación de fenol biotina en presencia de H2O2 dando lugar a un radical que reacciona con aminoácidos de proteínas cercanas. Esto nos permitió marcar el entorno proteómico de FtsZ en la célula viva para su purificación e identificación por Espectrometría de Masa. Obtuvimos así una lista de 159 proteínas, la cual fue filtrada utilizando criterios proteómicos y un exhaustivo análisis bibliográfico para seleccionar candidatos a validar. Se expresaron en C. glutamicum los candidatos fusionados a mNeon para evaluar su localización subcelular. Con esto pudimos identificar 6 proteínas sin función asignada previamente que localizan en el septo, como promitentes nuevos integrantes del divisoma. Futuros estudios permitirán la caracterización de estas proteínas y su rol en la división celular de Corynebacterineae.Agencia Nacinal de Investigación e Innovació

Complete Genome Sequence of Bradyrhizobium sp. Strain C-145, a Nitrogen-Fixing Rhizobacterium Used as a Peanut Inoculant in Argentina

We present the complete genome sequence of Bradyrhizobium sp. strain C-145, one of the most widely used nitrogen-fixing rhizobacteria for inoculating peanut crops in Argentina. The genome consists of 9.53 Mbp in a single circular chromosome and was determined using a hybrid long- and short-read assembly approach.Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola (IMYZA)Fil: Nievas, Fiorela. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular. Instituto de Biotecnología Ambiental y Salud; ArgentinaFil: Revale, Santiago. University of Oxford. Wellcome Centre for Human Genetics; Reino UnidoFil: Foresto, Emiliano. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular. Instituto de Biotecnología Ambiental y Salud; ArgentinaFil: Cossovich, Sacha. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular. Instituto de Biotecnología Ambiental y Salud; ArgentinaFil: Puente, Mariana Laura. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola. Laboratorio de Bacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal; ArgentinaFil: Alzari, Pedro. Université de Paris. Institut Pasteur. Unité de Microbiologie Structurale; FranciaFil: Martínez, Mariano. Université de Paris. Institut Pasteur. Unité de Microbiologie Structurale; FranciaFil: Ben-Assaya, Mathilde. Université de Paris. Institut Pasteur. Unité de Microbiologie Structurale; FranciaFil: Mornico, Damien. Institut Pasteur. Département Biologie Computationnelle. Hub de Bioinformatique et Biostatistique; FranciaFil: Santoro, Maricel. Max Planck for Chemical Ecology. Department of Biochemistry; FranciaFil: Martínez-Abarca, Francisco. Estación Experimental del Zaidín. Department of Plant and Soil Microbiology. Structure, Dynamics, and Function of Rhizobacterial Genomes; EspañaFil: Giordano, Walter. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular. Instituto de Biotecnología Ambiental y Salud (INBIAS-CONICET); ArgentinaFil: Bogino, Pablo. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular. Instituto de Biotecnología Ambiental y Salud (INBIAS-CONICET); Argentin

Genome sequence of Mesorhizobium mediterraneum strain R31, a nitrogen-fixing rhizobium used as an inoculant for chickpea in Argentina

Here, we report the complete genome sequence of Mesorhizobium mediterraneum R31, a rhizobial strain recommended and used as a commercial inoculant for chickpea in Argentina. The genome consists of 7.25 Mb, distributed into four circular replicons: a chromosome of 6.72 Mbp and three plasmids of 0.29, 0.17, and 0.07 Mbp.Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola (IMYZA)Fil: Foresto, Emiliano. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales. Instituto de Biotecnología Ambiental y Salud. Departamento de Biología Molecular; ArgentinaFil: Revale, Santiago. University of Oxford. Wellcome Centre for Human Genetics; Reino UnidoFil: Nievas, Fiorela. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales. Instituto de Biotecnología Ambiental y Salud. Departamento de Biología Molecular; ArgentinaFil: Carezzano, María Evangelina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales. Instituto de Biotecnología Ambiental y Salud. Departamento de Biología Molecular; ArgentinaFil: Puente, Mariana Laura. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola. Laboratorio de Bacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal; ArgentinaFil: Alzari, Pedro. Université de Paris. Institut Pasteur. Unité de Microbiologie Structurale; FranciaFil: Martínez, Mariano. Université de Paris. Institut Pasteur. Unité de Microbiologie Structurale; FranciaFil: Ben-Assaya, Mathilde. Université de Paris. Institut Pasteur. Unité de Microbiologie Structurale; FranciaFil: Mornico, Damien. Institut Pasteur. Département Biologie Computationnelle. Hub de Bioinformatique et Biostatistique; FranciaFil: Santoro, Maricel. Max Planck for Chemical Ecology. Department of Biochemistry; FranciaFil: Martínez-Abarca, Francisco. CSIC. Estación Experimental Del Zaidín. Grupo de Ecología Genética de la Rizósfera; EspañaFil: Giordano, Walter. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales. Instituto de Biotecnología Ambiental y Salud (INBIAS-CONICET). Departamento de Biología Molecular; ArgentinaFil: Bogino, Pablo. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales. Instituto de Biotecnología Ambiental y Salud (INBIAS-CONICET). Departamento de Biología Molecular; Argentin

Eukaryotic-like gephyrin and cognate membrane receptor coordinate corynebacterial cell division and polar elongation

The order Corynebacteriales includes major industrial and pathogenic Actinobacteria such as Corynebacterium glutamicum or Mycobacterium tuberculosis. These bacteria have multi-layered cell walls composed of the mycolyl-arabinogalactan-peptidoglycan complex and a polar growth mode, thus requiring tight coordination between the septal divisome, organized around the tubulin-like protein FtsZ, and the polar elongasome, assembled around the coiled-coil protein Wag31. Here, using C. glutamicum, we report the discovery of two divisome members: a gephyrin-like repurposed molybdotransferase (Glp) and its membrane receptor (GlpR). Our results show how cell cycle progression requires interplay between Glp/GlpR, FtsZ and Wag31, showcasing a crucial crosstalk between the divisome and elongasome machineries that might be targeted for anti-mycobacterial drug discovery. Further, our work reveals that Corynebacteriales have evolved a protein scaffold to control cell division and morphogenesis, similar to the gephyrin/GlyR system that mediates synaptic signalling in higher eukaryotes through network organization of membrane receptors and the microtubule cytoskeleton.Agencia Nacional de Investigación e InnovaciónECOS-Sud France-Uruguay U20B02FOCEM-COF 03/11Agence Nationale de la Recherche ANR-18-CE11-0017/ANR-21-CE11-000

The First α Helix of Interleukin (Il)-2 Folds as a Homotetramer, Acts as an Agonist of the IL-2 Receptor β Chain, and Induces Lymphokine-Activated Killer Cells

Interleukin (IL)-2 interacts with two types of functional receptors (IL-2Rαβγ and IL-2Rβγ) and acts on a broad range of target cells involved in inflammatory reactions and immune responses. For the first time, we show that a chemically synthesized fragment of the IL-2 sequence can fold into a molecule mimicking the quaternary structure of a hemopoietin. Indeed, peptide p1–30 (containing amino acids 1–30, covering the entire α helix A of IL-2) spontaneously folds into an α-helical homotetramer and stimulates the growth of T cell lines expressing human IL-2Rβ, whereas shorter versions of the peptide lack helical structure and are inactive. We also demonstrate that this neocytokine interacts with a previously undescribed dimeric form of IL-2Rβ. In agreement with its binding to IL-2Rβ, p1–30 activates Shc and p56lck but unlike IL-2, fails to activate Janus kinase (Jak)1, Jak3, and signal transducer and activator of transcription 5 (STAT5). Unexpectedly, we also show that p1–30 activates Tyk2, thus suggesting that IL-2Rβ may bind to different Jaks depending on its oligomerization. At the cellular level, p1–30 induces lymphokine-activated killer (LAK) cells and preferentially activates CD8low lymphocytes and natural killer cells, which constitutively express IL-2Rβ. A significant interferon γ production is also detected after p1–30 stimulation. A mutant form of p1–30 (Asp20→Lys), which is likely unable to induce vascular leak syndrome, remains capable of generating LAK cells, like the original p1–30 peptide. Altogether, our data suggest that p1–30 has therapeutic potential

The synthesis and kinetic evaluation of aryl α-aminophosphonates as novel inhibitors of T. cruzi trans-sialidase

International audienceThe trans-sialidase protein expressed by Trypanosoma cruzi is an important enzyme in the life cycle of this human pathogenic parasite and is considered a promising target for the development of new drug treatments against Chagas' disease. Here we describe α-amino phosphonates as a novel class of inhibitor of T. cruzi trans-sialidase. Molecular modelling studies were initially used to predict the active-site binding affinities for a series of amino phosphonates, which were subsequently synthesised and their IC50s determined in vitro. The measured inhibitory activities show some correlation with the predictions from molecular modelling, with 1-napthyl derivatives found to be the most potent inhibitors having IC50s in the low micromolar range. Interestingly, kinetic analysis of the mode of inhibition demonstrated that the α-aminophosphonates tested here operate in a non-competitive manner

Complete genome sequence of Mesorhizobium ciceri Strain R30, a Rhizobium used as a commercial inoculant for Chickpea in Argentina

We report the complete genome sequence of Mesorhizobium ciceri strain R30, a rhizobium strain recommended and used as a commercial inoculant for chickpea in Argentina. The genome consists of almost 7 Mb, distributed into two circular replicons: a chromosome of 6.49 Mb and a plasmid of 0.46 Mb.Fil: Foresto, Emiliano. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Revale, Santiago. University of Oxford; Reino UnidoFil: Primo, Emiliano David. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Cs.exactas Fisicoquimicas y Naturales. Instituto de Biotecnologia Ambiental y Salud. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Instituto de Biotecnologia Ambiental y Salud.; ArgentinaFil: Nievas, Fiorela Lujan. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Cs.exactas Fisicoquimicas y Naturales. Instituto de Biotecnologia Ambiental y Salud. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Instituto de Biotecnologia Ambiental y Salud.; ArgentinaFil: Carezzano, Maria Evangelina. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Cs.exactas Fisicoquimicas y Naturales. Instituto de Biotecnologia Ambiental y Salud. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Instituto de Biotecnologia Ambiental y Salud.; ArgentinaFil: Puente, Mariana Laura. Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola; ArgentinaFil: Alzari, Pedro. Institut Pasteur de Paris.; FranciaFil: Martinez, Mariano. Institut Pasteur de Paris.; FranciaFil: Mathilde Ben-Assaya. Institut Pasteur de Paris.; FranciaFil: Mornico, Damien. Institut Pasteur de Paris.; FranciaFil: Santoro, Valeria Maricel. Max Planck For Chemical Ecology,; Alemania. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Martínez Abarca, Francisco. Estación Experimental del Zaidín; EspañaFil: Giordano, Walter Fabian. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Cs.exactas Fisicoquimicas y Naturales. Instituto de Biotecnologia Ambiental y Salud. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Instituto de Biotecnologia Ambiental y Salud.; ArgentinaFil: Bogino, Pablo Cesar. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Cs.exactas Fisicoquimicas y Naturales. Instituto de Biotecnologia Ambiental y Salud. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Instituto de Biotecnologia Ambiental y Salud.; Argentin