Analyse structurale et dynamique par RMN des domaines N-terminaux des protéines DsbD et PilB de Neisseria meningitidis et de leur interaction

We show, on one hand, that the NMR solution structure of DsbD N-terminal domain from Neisseria meningitidis (nDsbD) displays, in its reduced state, an immunoglobulin fold with a closed conformation of its active site. Nonetheless, our backbone dynamics study shows that the cap-loop region of the protein, which covers active residues in both oxidized and reduced forms, displays internal motions. This illustrates the inner structural adjustment capacities of nDsbD. On the other hand, we show that NMR solution structures of the oxidized and reduced forms of N. meningitidis NterPilB display a thioredoxin-like fold. These two structures appear to be very similar and globally rigid. Consequently, the NterPilB characteristic FLHE loop, which covers one edge of the active site, does not reveal new structural and/or dynamics properties for its involvement in the substrate specificity. Finally, we point out, from the structural and dynamics study of a complex between nDsbD and NterPilB from N. meningitidis, that nDsbD exhibits a powerful adaptability in its complex state. Its cap-loop region opens and comes over the a helix containing the NterPilB active cysteines. In contrast, the NterPilB FLHE loop does not seem to play a role in the complex stabilization. We propose that internal dynamics should facilitate, on one hand, the relative adaptability between the two partners of the complex and, on the other hand, their subsequent dissociationNous montrons que la structure RMN, en solution, du domaine N-terminal de DsbD de Neisseria meningitidis (nDsbD) présente, à l'état réduit, un repliement de type immunoglobuline avec un site actif adoptant une conformation fermée. Toutefois, l'analyse des mouvements internes du squelette peptique de nDsbD montre que la région dite « couvercle » de la protéine et qui protège les résidus actifs dans les formes réduite et oxydée, est dotée de mouvements internes. Cela démontre les capacités intrinsèques d'ajustement structural de nDsbD. Nous montrons aussi que les structures RMN, en solution, du domaine N-terminal de PilB de N. meningitidis (NterPilB) sous ses deux formes, réduite et oxydée, présentent un repliement de type thiorédoxine. Ces deux formes, très proches d'un point de vue structural, apparaissent comme étant globalement rigides. Par conséquent, la boucle FLHE, caractéristique de NterPilB et bordant le site actif de la protéine, ne dévoile pas de nouveaux indices structuraux et/ou dynamiques traduisant son implication dans la spécificité de substrat. Finalement, nous montrons, grâce à l'étude structurale et dynamique, en solution, d'un complexe entre nDsbD et NterPilB de N. meningitidis, que nDsbD fait preuve d'une grande adaptabilité à l'état complexé. La région « couvercle » s'ouvre pour venir se positionner au dessus de l'hélice a qui contient les cystéines actives de NterPilB. Par contre, la boucle FLHE de NterPilB ne semble pas intervenir dans la stabilisation du complexe. Nous proposons que des phénomènes dynamiques puissent faciliter d'une part, l'adaptabilité relative des deux partenaires dans le complexe, et d'autre part, la dissociation finale de ces dernier

Structural and dynamics NMR analysis of PilB and DSBD N-Terminal domains and of their interaction

Nous montrons que la structure RMN, en solution, du domaine N-terminal de DsbD de Neisseria meningitidis (nDsbD) présente, à l’état réduit, un repliement de type immunoglobuline avec un site actif adoptant une conformation fermée. Toutefois, l’analyse des mouvements internes du squelette peptique de nDsbD montre que la région dite « couvercle » de la protéine et qui protège les résidus actifs dans les formes réduite et oxydée, est dotée de mouvements internes. Cela démontre les capacités intrinsèques d’ajustement structural de nDsbD. Nous montrons aussi que les structures RMN, en solution, du domaine N-terminal de PilB de N. meningitidis (NterPilB) sous ses deux formes, réduite et oxydée, présentent un repliement de type thiorédoxine. Ces deux formes, très proches d’un point de vue structural, apparaissent comme étant globalement rigides. Par conséquent, la boucle FLHE, caractéristique de NterPilB et bordant le site actif de la protéine, ne dévoile pas de nouveaux indices structuraux et/ou dynamiques traduisant son implication dans la spécificité de substrat. Finalement, nous montrons, grâce à l’étude structurale et dynamique, en solution, d’un complexe entre nDsbD et NterPilB de N. meningitidis, que nDsbD fait preuve d’une grande adaptabilité à l’état complexé. La région « couvercle » s’ouvre pour venir se positionner au dessus de l’hélice a qui contient les cystéines actives de NterPilB. Par contre, la boucle FLHE de NterPilB ne semble pas intervenir dans la stabilisation du complexe. Nous proposons que des phénomènes dynamiques puissent faciliter d’une part, l’adaptabilité relative des deux partenaires dans le complexe, et d’autre part, la dissociation finale de ces derniersWe show, on one hand, that the NMR solution structure of DsbD N-terminal domain from Neisseria meningitidis (nDsbD) displays, in its reduced state, an immunoglobulin fold with a closed conformation of its active site. Nonetheless, our backbone dynamics study shows that the cap-loop region of the protein, which covers active residues in both oxidized and reduced forms, displays internal motions. This illustrates the inner structural adjustment capacities of nDsbD. On the other hand, we show that NMR solution structures of the oxidized and reduced forms of N. meningitidis NterPilB display a thioredoxin-like fold. These two structures appear to be very similar and globally rigid. Consequently, the NterPilB characteristic FLHE loop, which covers one edge of the active site, does not reveal new structural and/or dynamics properties for its involvement in the substrate specificity. Finally, we point out, from the structural and dynamics study of a complex between nDsbD and NterPilB from N. meningitidis, that nDsbD exhibits a powerful adaptability in its complex state. Its cap-loop region opens and comes over the a helix containing the NterPilB active cysteines. In contrast, the NterPilB FLHE loop does not seem to play a role in the complex stabilization. We propose that internal dynamics should facilitate, on one hand, the relative adaptability between the two partners of the complex and, on the other hand, their subsequent dissociatio

Analyse structurale et dynamique par RMN des domaines N-terminaux des protéines DsbD et PilB de Neisseria meningitidis et de leur interaction

Nous montrons que la structure RMN, en solution, du domaine N-terminal de DsbD de Neisseria meningitidis (nDsbD) présente, à l état réduit, un repliement de type immunoglobuline avec un site actif adoptant une conformation fermée. Toutefois, l analyse des mouvements internes du squelette peptique de nDsbD montre que la région dite couvercle de la protéine et qui protège les résidus actifs dans les formes réduite et oxydée, est dotée de mouvements internes. Cela démontre les capacités intrinsèques d ajustement structural de nDsbD. Nous montrons aussi que les structures RMN, en solution, du domaine N-terminal de PilB de N. meningitidis (NterPilB) sous ses deux formes, réduite et oxydée, présentent un repliement de type thiorédoxine. Ces deux formes, très proches d un point de vue structural, apparaissent comme étant globalement rigides. Par conséquent, la boucle FLHE, caractéristique de NterPilB et bordant le site actif de la protéine, ne dévoile pas de nouveaux indices structuraux et/ou dynamiques traduisant son implication dans la spécificité de substrat. Finalement, nous montrons, grâce à l étude structurale et dynamique, en solution, d un complexe entre nDsbD et NterPilB de N. meningitidis, que nDsbD fait preuve d une grande adaptabilité à l état complexé. La région couvercle s ouvre pour venir se positionner au dessus de l hélice a qui contient les cystéines actives de NterPilB. Par contre, la boucle FLHE de NterPilB ne semble pas intervenir dans la stabilisation du complexe. Nous proposons que des phénomènes dynamiques puissent faciliter d une part, l adaptabilité relative des deux partenaires dans le complexe, et d autre part, la dissociation finale de ces derniersWe show, on one hand, that the NMR solution structure of DsbD N-terminal domain from Neisseria meningitidis (nDsbD) displays, in its reduced state, an immunoglobulin fold with a closed conformation of its active site. Nonetheless, our backbone dynamics study shows that the cap-loop region of the protein, which covers active residues in both oxidized and reduced forms, displays internal motions. This illustrates the inner structural adjustment capacities of nDsbD. On the other hand, we show that NMR solution structures of the oxidized and reduced forms of N. meningitidis NterPilB display a thioredoxin-like fold. These two structures appear to be very similar and globally rigid. Consequently, the NterPilB characteristic FLHE loop, which covers one edge of the active site, does not reveal new structural and/or dynamics properties for its involvement in the substrate specificity. Finally, we point out, from the structural and dynamics study of a complex between nDsbD and NterPilB from N. meningitidis, that nDsbD exhibits a powerful adaptability in its complex state. Its cap-loop region opens and comes over the a helix containing the NterPilB active cysteines. In contrast, the NterPilB FLHE loop does not seem to play a role in the complex stabilization. We propose that internal dynamics should facilitate, on one hand, the relative adaptability between the two partners of the complex and, on the other hand, their subsequent dissociationNANCY-INPL-Bib. électronique (545479901) / SudocSudocFranceF

(1)H, (15)N and (13)C resonance assignments of the yeast Pih1 and Tah1 C-terminal domains complex.

International audienceWe report the nearly complete (1)H, (15)N and (13)C resonance assignment of the complex formed by the C-terminal domains of Pih1 and Tah1 from S. cerevisiae and evidence the folding ability of Tah1 under complex formation

Deciphering the assembly of box C/D snoRNP complexes

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Structural Analysis of the Plasmodial Proteins ZNHIT3 and NUFIP1 Provides Insights into the Selectivity of a Conserved Interaction

International audienceMalaria is a widespread and lethal disease caused by the Plasmodium parasites that can infect human beings through Anopheles mosquitoes. For that reason, the biology of Plasmodium needs to be studied to develop antimalarial treatments. By determining the three-dimensional structures of macromolecules, structural biology helps to understand the function of proteins and can reveal how interactions occur between biological partners. Here, we studied the ZNHIT3 and NUFIP1 proteins from Plasmodium falciparum, two proteins tightly linked to the ribosome biology. Due to their important functions in post-translational modifications of ribosomal RNAs and in ribophagy, these proteins participate in the survival of cells. In this study, we solved the three-dimensional structure of a thermally stable and species-dependent complex between fragments of these proteins. Our results were compared to the AlphaFold predictions, which motivated the study of the free ZNHIT3 fragment that binds NUFIP1. We showed that the latter fragment multimerized in vitro but also had the inner ability to change its conformation to escape the solvent exposition of key hydrophobic residues involved in the interaction with NUFIP1. Our data could open the gate to selective drug discovery processes involving these two proteins

Optimizing the First TPR Domain of the Human SPAG1 Protein Provides Insight into the HSP70 and HSP90 Binding Properties

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Application of NMR Spectroscopy to Determine the 3D Structure of Small Non-Coding RNAs

Many RNA architectures were discovered to be involved in a wide range of essential biological processes in all organisms from carrying genetic information to gene expression regulation. The remarkable ability of RNAs to adopt various architectures depending on their environment enables the achievement of their myriads of biological functions. Nuclear Magnetic Resonance (NMR) is a powerful technique to investigate both their structure and dynamics. NMR is also a key tool for studying interactions between RNAs and their numerous partners such as small molecules, ions, proteins, or other nucleic acids. In this chapter, to illustrate the use of NMR for 3D structure determination of small noncoding RNA, we describe detailed methods that we used for the yeast C/D box small nucleolar RNA U14 from sample preparation to 3D structure calculation

Deciphering the assembly of box C/D snoRNP complexes

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NMR assignment and solution structure of the external DII domain of the yeast Rvb2 protein

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