The physiological concentration of ferrous iron (II) alters the inhibitory effect of hydrogen peroxide on CD45, LAR and PTP1B phosphatases

Hydrogen peroxide is an important regulator of protein tyrosine phosphatase activity via reversible oxidation. However, the role of iron in this reaction has not been yet elucidated. Here we compare the influence of hydrogen peroxide and the ferrous iron (reagent for Fenton reaction) on the enzymatic activity of recombinant CD45, LAR, PTP1B phosphatases and cellular CD45 in Jurkat cells. The obtained results show that ferrous iron (II) is potent inhibitor of CD45, LAR and PTP1B, but the inhibitory effect is concentration dependent. We found that the higher concentrations of ferrous iron (II) increase the inactivation of CD45, LAR and PTP1B phosphatase caused by hydrogen peroxide, but the addition of the physiological concentration (500 nM) of ferrous iron (II) has even a slightly preventive effect on the phosphatase activity against hydrogen peroxide

NMR as a “gold standard” method in drug design and discovery

Studying disease models at the molecular level is vital for drug development in order to improve treatment and prevent a wide range of human pathologies. Microbial infections are still a major challenge because pathogens rapidly and continually evolve developing drug resistance. Cancer cells also change genetically, and current therapeutic techniques may be (or may become) ineffective in many cases. The pathology of many neurological diseases remains an enigma, and the exact etiology and underlying mechanisms are still largely unknown. Viral infections spread and develop much more quickly than does the corresponding research needed to prevent and combat these infections; the present and most relevant outbreak of SARS-CoV-2, which originated in Wuhan, China, illustrates the critical and immediate need to improve drug design and development techniques. Modern day drug discovery is a time-consuming, expensive process. Each new drug takes in excess of 10 years to develop and costs on average more than a billion US dollars. This demonstrates the need of a complete redesign or novel strategies. Nuclear Magnetic Resonance (NMR) has played a critical role in drug discovery ever since its introduction several decades ago. In just three decades, NMR has become a “gold standard” platform technology in medical and pharmacology studies. In this review, we present the major applications of NMR spectroscopy in medical drug discovery and development. The basic concepts, theories, and applications of the most commonly used NMR techniques are presented. We also summarize the advantages and limitations of the primary NMR methods in drug development

Undercover Toxic Ménage à Trois of Amylin, Copper (II) and Metformin in Human Embryonic Kidney Cells

In recent decades, type 2 diabetes complications have been correlated with amylin aggregation, copper homeostasis and metformin side effects. However, each factor was analyzed separately, and only in some rare cases copper/amylin or copper/metformin complexes were considered. We demonstrate for the first time that binary metformin/amylin and tertiary copper (II)/amylin/metformin complexes of high cellular toxicity are formed and lead to the formation of aggregated multi-level lamellar structures on the cell membrane. Considering the increased concentration of amylin, copper (II) and metformin in kidneys of T2DM patients, our findings on the toxicity of amylin and its adducts may be correlated with diabetic nephropathy development

COVID-19, deforestation, and green economy

Corona has severely impacted many sectors in the past 2. 5 years, and forests are one of the major hits among all sectors affected by the pandemic. This study presents the consolidated data on deforestation patterns across the globe during COVID and also analyzes in depth the region-specific contributing factors. Exacerbated deforestation during COVID alarms biodiversity conservation concerns and pushes back the long-term efforts to combat pollution and climate change mitigation. Deforestation also increases the risk of the emergence of new zoonotic diseases in future, as deforestation and COVID are intricately related to each other. Therefore, there is a need to check deforestation and inculcation of conservation measures in building back better policies adopted post-COVID. This review is novel in specifically providing insight into the implications of COVID-19 on forests in tropical as well as temperate global regions, causal factors, green policies given by different nations, and recommendations that will help in designing nature-based recovery strategies for combating deforestation and augmenting afforestation, thus providing better livelihood, biodiversity conservation, climate change mitigation, and better environmental quality

Thymosin β4 Is an Endogenous Iron Chelator and Molecular Switcher of Ferroptosis

Thymosin β4 (Tβ4) was extracted forty years agofrom calf thymus. Since then, it has been identified as a G-actin binding protein involved in blood clotting, tissue regeneration, angiogenesis, and anti-inflammatory processes. Tβ4 has also been implicated in tumor metastasis and neurodegeneration. However, the precise roles and mechanism(s) of action of Tβ4 in these processes remain largely unknown, with the binding of the G-actin protein being insufficient to explain these multi-actions. Here we identify for the first time the important role of Tβ4 mechanism in ferroptosis, an iron-dependent form of cell death, which leads to neurodegeneration and somehow protects cancer cells against cell death. Specifically, we demonstrate four iron2+ and iron3+ binding regions along the peptide and show that the presence of Tβ4 in cell growing medium inhibits erastin and glutamate-induced ferroptosis in the macrophage cell line. Moreover, Tβ4 increases the expression of oxidative stress-related genes, namely BAX, hem oxygenase-1, heat shock protein 70 and thioredoxin reductase 1, which are downregulated during ferroptosis. We state the hypothesis that Tβ4 is an endogenous iron chelator and take part in iron homeostasis in the ferroptosis process. We discuss the literature data of parallel involvement of Tβ4 and ferroptosis in different human pathologies, mainly cancer and neurodegeneration. Our findings confronted with literature data show that controlled Tβ4 release could command on/off switching of ferroptosis and may provide novel therapeutic opportunities in cancer and tissue degeneration pathologies.Financial support from FIR 2019 and from Regione Autonoma della Sardegna (grant RASSR79857) is gratefully acknowledged

Elevated NSD3 histone methylation activity drives squamous cell lung cancer

Amplification of chromosomal region 8p11-12 is a common genetic alteration that has been implicated in the aetiology of lung squamous cell carcinoma (LUSC)(1-3). The FGFR1 gene is the main candidate driver of tumorigenesis within this region(4). However, clinical trials evaluating FGFR1 inhibition as a targeted therapy have been unsuccessful(5). Here we identify the histone H3 lysine 36 (H3K36) methyltransferase NSD3, the gene for which is located in the 8p11-12 amplicon, as a key regulator of LUSC tumorigenesis. In contrast to other 8p11-12 candidate LUSC drivers, increased expression of NSD3 correlated strongly with its gene amplification. Ablation of NSD3, but not of FGFR1, attenuated tumour growth and extended survival in a mouse model of LUSC. We identify an LUSC-associated variant NSD3(T1232A) that shows increased catalytic activity for dimethylation of H3K36 (H3K36me2) in vitro and in vivo. Structural dynamic analyses revealed that the T1232A substitution elicited localized mobility changes throughout the catalytic domain of NSD3 to relieve auto-inhibition and to increase accessibility of the H3 substrate. Expression of NSD3(T1232A) in vivo accelerated tumorigenesis and decreased overall survival in mouse models of LUSC. Pathological generation of H3K36me2 by NSD3(T1232A) reprograms the chromatin landscape to promote oncogenic gene expression signatures. Furthermore, NSD3, in a manner dependent on its catalytic activity, promoted transformation in human tracheobronchial cells and growth of xenografted human LUSC cell lines with amplification of 8p11-12. Depletion of NSD3 in patient-derived xenografts from primary LUSCs containing NSD3 amplification or the NSD3(T1232A)-encoding variant attenuated neoplastic growth in mice. Finally, NSD3-regulated LUSC-derived xenografts were hypersensitive to bromodomain inhibition. Thus, our work identifies NSD3 as a principal 8p11-12 amplicon-associated oncogenic driver in LUSC, and suggests that NSD3-dependency renders LUSC therapeutically vulnerable to bromodomain inhibition

Determination of structure and backbone dynamics of CsPinA protein and its interactions with model peptides as studied by NMR spectroscopy

STRESZCZENIE PRACY W JĘZYKU POLSKIM Wyznaczenie struktury i dynamiki białka CsPin oraz jego oddziaływania z modelowymi peptydami metodami spektroskopii NMR Łukasz Jaremko Opiekunowie: prof. dr hab. Andrzej Ejchart Instytut Biochemii i Biofizyki PAN w Warszawie, Środowiskowe Laboratorium NMR e-mail: [email protected], tel. (22) 659 20 37 prof. dr hab. Karol Jackowski Wydział Chemii, Uniwersytet Warszawski e-mail: [email protected], tel. (22) 822 02 11 w 315 WSTĘP TEORETYCZNY Izomerazy peptydylowo-prolylowe (PPI) są obecne we wszystkich organizmach żywych. Katalizują one proces rotacji wokół wiązania peptydowego (izomeryzację cis - trans) w białkach w układzie Xaa-Pro. W skład tej grupy białek wchodzą cyklofiliny, białka wiążące FK506 oraz parwuliny. Parwuliny są przeważnie małymi białkami bardzo konserwatywnymi ewolucyjnie, występują one zarówno u przedstawicieli królestwa Procaryota jak i Eucaryota. Jak wykazały przeprowadzone dla przedstawicieli królestwa Eucaryota badania, białka z grupy parwulin zaangażowane są między innymi w regulację cyklu komórkowego i kontrolę jakości powstałych w wyniku biosyntezy białek. Proces ten ma szczególne znaczenie, gdyż istnieją uzasadnione podejrzenia, że niektóre niewielkie parwuliny jak białka Pin (Protein Interacting with NINA-kinase) mogą uczestniczyć w pierwszych etapach zwijania białek, odpowiadając za kontrolę ich jakości. Nieprawidłowo zwinięte białka znajdują się obecnie w centrum zainteresowania nauki, gdyż powodują one szereg groźnych chorób zwierząt i ludzi. Przykładem mogą być choroby neurodegeneracyjne: choroby prionowe, Alzheimera czy Parkinsona. W literaturze w przeciągu ostatniej dekady niejednokrotnie wskazywano na powiązania pomiędzy występowaniem ludzkiej parwuliny hPin1 a różnymi chorobami neurodegeneracyjnymi, w tym tauopatiami. Parwulina CsPinA pochodząca z zimnolubnych organizmów, żyjących w zimnych morskich wodach należących do archeonów Cenarchaeum symbiosum, które są symbiontami morskich gąbek z gatunku Axinella mexicana, z powodu swojego uderzającego podobieństwa do ludzkich białek Pin1 oraz Pin14 jest interesującym obiektem do badań funkcjonalnych oraz strukturalnych. Odpowiada ona za izomeryzację wiązania peptydowego w niskich temperaturach, co jest wyjątkowe w świecie przyrody, gdyż wszystkie dotychczas poznane białka z rodziny parwulin aktywne są w znacznie wyższych temperaturach. Parwulina CsPinA katalizuje proces izomeryzacji wiązania peptydowego w temperaturze 10oC, natomiast optymalna temperatura pracy pozostałych obecnie poznanych parwulin wynosi około 30oC i więcej. Dodatkowo niewielkie rozmiary parwuliny CsPinA (92 aa) oraz dobrze zbadane homologiczne białka z innych organizmów ciepłolubnych, sprawiają iż jest ona doskonałym modelowym układem do badania adaptacji niskotemperaturowych oraz wpływu temperatury na strukturę oraz dynamikę funkcjonalną enzymu. ZNACZENIE PROJEKTU Przedstawiony projekt ma przede wszystkim znaczenie poznawcze i pozwoli opisać molekularne różnice między parwulinami wysoko (>30oC) oraz niskotemperaturowymi (~10oC). Otrzymane wyniki nie ograniczą się do jednej klasy enzymów. Z pewnością zainteresują one wielu badaczy zajmujących się reakcjami enzymatycznymi, niejednokrotnie wrażliwymi na niewielkie zmiany temperatury a stanowiącymi podstawę procesów życiowych. Proponowane badania zapewnią wgląd na poziomie molekularnym na zależność między wydajnością pracy enzymu a temperaturą zarówno od strony strukturalnej jak i dokładnej dynamiki procesów katalitycznych. Podsumowując, podstawowym znaczeniem projektu jest zrozumienie często subtelnych różnic w strukturze i dynamice enzymu w warunkach optymalnych dla jego działania oraz odległych od tych warunków. Porównanie wyników uzyskanych dla parwuliny CsPinA aktywnej w niskiej temperaturze z jej bakteryjnymi i ludzkimi odpowiednikami aktywnymi w wyższych temperaturach umożliwi lepsze poznanie sposobów w jaki różne organizmy przystosowały się do życia w skrajnych warunkach termicznych. Wiedza ta może posłużyć do projektowania enzymów pracujących w pożądanych warunkach termicznych, co jest niezmiernie interesujące zarówno dla czystej nauki jak i zastosowań przemysłowych. CELE Cele pracy zostały przedstawione poniżej: I. Badania strukturalne pierwszej parwuliny z Archea z wykorzystaniem wielowymiarowych technik magnetycznego rezonansu jadrowego (NMR): - przypisania sygnałów 1H, 13C oraz 15N łańcucha głównego oraz łańcuchów bocznych CsPinA; - określenie motywów drugorzędowych oraz zwinięcia białka CsPinA; - określenie wysoko rozdziejczej struktury CsPinA w roztworze; II. opis dynamiki łańcucha głównego białka CsPinA w temperaturze fizjologicznej z wykorzystaniem pomiarów magnetycznej relaksacji jąder 15N; III. określenie reszt odpowiedzialnych za wiązanie modelowego peptydu; IV. wpływ temperatury na dynamikę globalną oraz lokalną białka CsPinA; V. przyspieszenie badań dynamiki łańcucha głównego białka formalizmem MFA/EMFA z wykorzystaniem wyłącznie stałych prędkości relaksacji R1 oraz R2 przy wyeliminowaniu czasochłonnych pomiarów {1H}-15N NOE; VI. wyznaczenie parametrów strukturalnych rN-H oraz Δσ(15N) z danych magnetycznej relaksacji jąder 15N białka CsPinA w temperaturze fizjologicznej. STRESZCZENIE Z REALIZACJI CELÓW Wymienione cele zostały zrealizowane. Poniżej zamieszczony jest skrócony opis z realizacji poszczególnych celów pracy. Ad. I. Rysunek 1 | Przypisane widmo 2D 1H-15N HSQC białka CsPinA. Przeprowadzone badania metodami cieczowego magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) pozwoliły rozwiązać i udokładnić wysoko rozdzielczą strukturę pierwszej parwuliny z archeonów. Parwulina CsPinA składa się z 92 aminokwasów. Widma 1H-15N HSQC (Rys. 1) oraz 1H-13C HSQC charakteryzują się doskonałą dyspersją sygnałów co w połączeniu z wielkością białka sprawia, że jest ono idealnym obiektem do badań technikami cieczowego NMR. Wysoko rozdzielcza struktura NMR parwuliny CsPinA wykazała, że białko posiada zwinięcie typu β-α3-β-α-β2 charakterystyczne dla wszystkich znanych dotychczas parwulin. Jedyna różnica dotyczy helisy3, będącej w tym przypadku krótką helisą typu 310 (Rys. 2). Figure 2 | Zwinięcie białka CsPinA z zaznaczonymi strukturami drugorzędowymi. Porównanie pierwszej parwuliny CsPinA z archeonów z jej bakteryjnymi oraz eukariotycznymi odpowiednikami wykazało znacząco większy rozmiar miejsca aktywnego wiązania substratu (Rys. 3). Można to tłumaczyć jako adaptację do pełnienia funkcji izomerazy w niskich temperaturach. Rysunek 3 | Porównanie powierzchni hydrofobowej oraz rozmieszczenia reszt kluczowych dla aktywności enzymatycznej w centrum katalitycznym parwulin: A) C. symbiosum PinA, CsPinA (PDB 2RQS); B) E. coli Par10 (PDB 1JNS); C) H. sapiens Pin1 (PDB 1PIN); oraz D) H. sapiens Par14 (PDB 1EQ3). Promienie wejścia do centrum katalitycznego zostały policzone w programie MolMol; średni błąd wynosi ± 0.35 Å. Ad. II. Pomiary magnetycznej relaksacji 15N (R1, R2, {1H}-15N NOE) wolnego białka CsPinA zostały wykonane dla próbce pojedynczo 15N-znakowanego białka CsPinA o stężeniu ~0.9 mM na spektrometrach o częstotliwości podstawowej 400, 500, 600 i 700 MHz. W przypadku pomiarów {1H}-15N NOE przy 600 MHz oraz 700 MHz przerwy relaksacyjne d1 wynoszące 8 s oraz odpowiednio 12 i 14 s okazały się za krótkie, co zmusiło nas do odrzucenia danych {1H}-15N NOE otrzymanych dla tego pola. Pomiary dla czterech częstotliwości (R1, R2 oraz {1H}-15N NOE, częstotliwości 400, 500, 600 i 700 MHz) zapewniły komplet danych relaksacyjnych, które pozwoliły opisać z wystarczającą dokładnością dynamikę łańcucha głównego z wykorzystaniem modelu Extended Model-Free Approach (EMFA) w 10oC. Rysunek 4 | Reszty wykazujące dynamikę w skali czasowej μs-ms. Badania dynamiki łańcucha głównego białka CsPinA wykazały, że reszty helisy3 (oznaczonej na Rys. 2 jako α3), będącej krótką helisą 310 oraz sąsiedniej pętli wykazują w temperaturze 10°C wyraźną dynamikę w skali mikro do milisekund (Rys. 4 – na rysunku numeracja jest przesunięta o -5 reszt) oraz heterogenność w rodzinie struktur wyznaczonej z danych NMR. Wyniki analizy EMFA otrzymane dla białka CsPinA pozwoliły zidentyfikować reszty charakteryzujące się ruchami w skali mikro do milisekund. Są to następujące reszty aminokwasowe: H14, Q25, F36, G37, D46, S55, V65, K66, E87 oraz F88 (Rys 4). Pokrywają się one z resztami wykazującymi zmiany przesunięć chemicznych po związaniu modelowego peptydu HQSPWNN do białka (Rys. 5). Ad. III. Miareczkowanie białka CsPinA modelowym peptydem wybranym za pomocą fagowej ekspresji peptydów (phage display) potwierdziło znaczenie reszt helisy3 oraz sąsiedniej pętli w procesie wiązania ligandu (Rys. 5), który moduluje ruchliwość helixy3 oraz reszt centrum katalitycznego po związaniu w 10°C. Glicyna oraz dwa dodatnio naładowane aminokwasy obszaru 310-helisy3 i pętli są konserwowane we wszystkich parwulinach, co dodatkowo potwierdza ich znaczenie funkcjonalne dla tej rodziny białek. Wybrane za pomocą fagowej ekspresji peptydów dwa modelowe peptydy HQSPWNN oraz HKRPRNN zostały użyte do miareczkowania podwójnie znakowanego 13C,15N białka CsPinA w proporcjach 1:0, 1:1, 1:4 oraz 1:8 (stosunek molowy białka do peptydu). Peptyd był dodawany do białka w postaci stężonego roztworu o znanym stężeniu w takim samym jak białko buforze w temperaturze fizjologicznej 10oC. Dla wszystkich kroków miareczkowania białka peptydami wykonywane były widma 1H-15N HSQC, a dla dwóch skrajnych punktów wykonane zostały dodatkowo widma 1H-13C HSQC dla obszaru aromatycznego. Analiza uzyskanych profili zaburzeń przesunięć chemicznych grup H/N (chemical shifts perturbation plots) wykazała, że peptyd HQSPWNN oddziałuje specyficznie z białkiem CsPinA. Reszty wykazujące największe zmiany przesunięć chemicznych w wyniku związania peptydu to: V65, G60, K63, G37, G89, F36, G47, F88, G89, S49, G58, G62 (Rys. 5 – na rysunku numeracja jest przesunieta o -5 reszt) znajdujące się wokół miejsca wiązania substratu jak i samym centrum katalitycznym, jak H14 oraz H91 (Rys. 3). Rysunek 5 | Reszty wykazujące zmiany przesunięć chemicznych po dodaniu HQSPWHH. Ad. IV Rysunek 6 | Efektywny czas korelacji białka CsPinA w funkcji temperatury. Zbadano różnice w dynamice funkcjonalnej i strukturze przestrzennej izomerazy CsPinA w różnych temperaturach: w temperaturze optymalnej dla pracy tego enzymu 10°C oraz wysokiej i niższej. Dynamika łańcucha głównego białka CsPinA w polu 9.4 T w temperaturach 1°C, 10°C, 19°C oraz 28°C zmienia się znacząco z temperaturą przy zachowaniu ogólnego upakowania oraz zwinięcia białka (Rys. 6). Badania zmian przesunięć chemicznych protonów amidowych łańcucha głównego w funkcji temperatury pozwoliło zauważyć zmiany na poziomie lokalnym (Rys. 7). Pomiary widm 2D 1H-15N HSQC w funkcji temperatury w przedziale od -1°C do 36°C, wykazały, że powyżej 15°C kilka reszt z centralnej części białka (C12, I15, V26), a powyżej 25°C wiele dodatkowych reszt aminokwasowych, kluczowych dla procesu izomeryzacji w temperaturze 10°C, charakteryzuje się nieliniowym przebiegiem amidowych przesunięć chemicznych w funkcji temperatury. Wskazuje to na zmiany struktury oraz zachodzący proces wymiany chemicznej. Wyniki te zostały dodatkowo potwierdzone przez wartości lokalnych parametrów MFA w 28oC, w szczególności wartości charakteryzujące wymianę chemiczną, Rex. Rysunek 7 | A – najstabilniejsze reszty białka CsPinA (kolor niebieski); B - zmiany przesunięć chemicznych amidów łańcucha głównego wybranych reszt aminokwasowych w funkcji temperatury; C – nałożenie sekwencji z zaznaczeniem reszt, których przesunięcia chemiczne protonów amidowych nie są liniowe ze zmianami temperatury. Ad. V Rysunek 8 | Wpływ eliminowania danych {1H}-15N NOE na parametry lokalne. Ponieważ pomiary magnetycznej relaksacji jądrowej w białkach są czasochłonne, szczególnie z powodu mało czułego pomiaru {1H}-15N NOE, który jak pokazały wcześniejsze i nasze badania wymaga stosowania długich przerw relaksacyjnych, ważne stają się nowe metody skrócenia czasu pomiarowego. Wykonanie pomiarów relaksacyjnych dla białka CsPinA w temperaturze 10oC w czterech polach magnetycznych umożliwiło całkowite wyeliminowanie pomiarów {1H}-15N NOE z analizy EMFA (Rys. 8). Zarówno globalne jak i lokalne parametry relaksacyjne otrzymane wyłącznie z zestawu czterech par R1 oraz R2 jak i dodatkowo z pomiarami {1H}-15N NOE okazały się być w granicach błędów identyczne (Rys. 9). Potwierdza to zasadność rezygnacji z danych {1H}-15N NOE i zastąpienia tego eksperymentu pomiarem R1 i/albo R2 w dodatkowym polu. Rysunek 9 | Zgodność między parametrami lokalnymi otrzymanymi z i bez {1H}-15N NOE. Ad.VI Od dawna znany jest fakt, iż parametry strukturalne białek, takie jak długości wiązań N-H oraz anizotropia przesunięcia chemicznego jąder 15N, wykazują zmienność w obrębie spotykanych wartości. Często w analizie danych relaksacyjnych stosuje się uproszczenie polegające na przyjęciu stałych wartości rN-H oraz Δσ15N) dla wszystkich reszt aminokwasowych. Dane relaksacyjne dla CsPinA z czterech pól okazały się wystarczające do wyznaczenia wartości rN-H oraz Δσ15N) dla poszczególnych reszt (Rys. 10). Wyniki te zgadzają się z wynikami otrzymanymi przez innych badaczy odmiennymi metodami. Obserwowana jest ciekawa zależność między wydłużeniem się wiązania N-H a zmniejszeniem wartości Δσ15N). Rysunek 10 | Wyznaczone wartości 15N CSA [Δσ15N)] oraz rN-H białka CsPinA

Aggregation of biologically important peptides and proteins: inhibition or acceleration depending on protein and metal ion concentrations

The process of aggregation of proteins and peptides is dependent on the concentration of proteins, and the rate of aggregation can be altered by the presence of metal ions, but this dependence is not always a straightforward relationship. In general, aggregation does not occur under normal physiological conditions, yet it can be induced in the presence of certain metal ions. However, the extent of the influence of metal ion interactions on protein aggregation has not yet been fully comprehended. A consensus has thus been difficult to reach because the acceleration/inhibition of the aggregation of proteins in the presence of metal ions depends on several factors such as pH and the concentration of the aggregated proteins involved as well as metal concentration level of metal ions. Metal ions, like Cu2+, Zn2+, Pb2+ etc. may either accelerate or inhibit aggregation simply because the experimental conditions affect the behavior of biomolecules. It is clear that understanding the relationship between metal ion concentration and protein aggregation will prove useful for future scientific applications. This review focuses on the dependence of the aggregation of selected important biomolecules (peptides and proteins) on metal ion concentrations. We review proteins that are prone to aggregation, the result of which can cause serious neurodegenerative disorders. Furthering our understanding of the relationship between metal ion concentration and protein aggregation will prove useful for future scientific applications, such as finding therapies for neurodegenerative diseases

Cytoskeletal characterization of pig oocytes during in vitro maturation and development of the parthenotes and reconstructed embryos

International audienceThe development of molecular descriptions of intrinsically disordered proteins (IDPs) is essential for elucidating conformational transitions that characterize common neurodegenerative disorders. We use nuclear magnetic resonance, small angle scattering, and molecular ensemble approaches to characterize the IDPs Tau and α-synuclein. Ensemble descriptions of IDPs are highly underdetermined due to the inherently large number of degrees of conformational freedom compared with available experimental measurements. Using extensive cross-validation we show that five different types of independent experimental parameters are predicted more accurately by selected ensembles than by statistical coil descriptions. The improvement increases in regions whose local sampling deviates from statistical coil, validating the derived conformational description. Using these approaches we identify enhanced polyproline II sampling in aggregation-nucleation sites, supporting suggestions that this region of conformational space is important for aggregation