Structure and characterization of a novel chicken biotin-binding protein A (BBP-A)

BACKGROUND: The chicken genome contains a BBP-A gene showing similar characteristics to avidin family genes. In a previous study we reported that the BBP-A gene may encode a biotin-binding protein due to the high sequence similarity with chicken avidin, especially at regions encoding residues known to be located at the ligand-binding site of avidin. RESULTS: Here, we expand the repertoire of known macromolecular biotin binders by reporting a novel biotin-binding protein A (BBP-A) from chicken. The BBP-A recombinant protein was expressed using two different expression systems and purified with affinity chromatography, biochemically characterized and two X-ray structures were solved – in complex with D-biotin (BTN) and in complex with D-biotin D-sulfoxide (BSO). The BBP-A protein binds free biotin with high, "streptavidin-like" affinity (K(d )~ 10(-13 )M), which is about 50 times lower than that of chicken avidin. Surprisingly, the affinity of BBP-A for BSO is even higher than the affinity for BTN. Furthermore, the solved structures of the BBP-A – BTN and BBP-A – BSO complexes, which share the fold with the members of the avidin and lipocalin protein families, are extremely similar to each other. CONCLUSION: BBP-A is an avidin-like protein having a β-barrel fold and high affinity towards BTN. However, BBP-A differs from the other known members of the avidin protein family in thermal stability and immunological properties. BBP-A also has a unique ligand-binding property, the ability to bind BTN and BSO at comparable affinities. BBP-A may have use as a novel material in, e.g. modern bio(nano)technological applications

Hitsiliitoksen geometrian vaikutus väsymismitoituksessa

Tiivistelmä Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin kahdella eri lämmöntuonnilla MAG-hitsattujen päittäisliitosten poikkileikkausten geometriaa sekä hitsiliitoksen geometrian vaikutusta väsymiskestävyyteen lovenvaikutuslukujen avulla S700-lujuusluokan rakenneteräksellä. Hitsiliitosten poikkileikkausten geometriat tuotiin elementtimenetelmäohjelmistoon, jossa määritettiin malli lovenvaikutuslukujen laskemiseksi. Laskettuja lovenvaikutuslukuja verrattiin kirjallisuuteen, sekä lovenvaikutuslukujen avulla määritettiin S‑N ‑käyrät, joita verrattiin mitoitusohjeiden S-N -käyriin. Lisäksi tarkasteltiin elementtikoon vaikutusta lovenvaikutuslukuun sekä alkusärön koon vaikutusta kestoikään murtumismekaniikan avulla. Tutkimuksessa havaittiin, että geometria ei yksin selitä hitsiliitoksen huonompaa väsymiskestävyyttä ehjään perusaineeseen verrattuna, vaan lähes puolet erosta johtuu muusta kuin geometriasta, esimerkiksi hitsauksen aiheuttamista mikrorakenteen muutoksista tai jäännösjännityksistä. Ainoastaan lovenvaikutusluku huomioiden saadaan hitsiliitoksille ylioptimistisia väsymiskestävyyden suuruuksia sekä kirjallisuuteen että mitoitusohjeisiin verrattuna. Elementtimenetelmää mitoituksessa hyödynnettäessä on käytettävä riittävän tiheää elementtiverkkoa, jotta rakenteen ja hitsiliitoksen geometria kuvataan oikein ja laskentajännitykset ovat todellisuutta vastaavia