Protein Dimerization on a Phosphonated Calix[6]arene Disc

Abstract

Complex formation between cationic cytochrome c and the water‐soluble, poly‐anionic p‐phosphonatocalix[6]arene (pclx6) was investigated. A crystal structure (at 1.8 Å resolution) revealed a remarkable dimeric disc of pclx6 that acts like glue to mediate a symmetric (C2) protein dimer. The calixarene disc has a diameter of about 1.5 nm and masks about 360 Å2 of protein surface. The key protein–calixarene contacts occur via two linchpin lysines, with additional contacts provided by a small hydrophobic patch. The protein–calixarene supramolecular assemblies were observed in solution by size‐exclusion chromatography with multi‐angle light scattering and NMR spectroscopy. Using isothermal titration calorimetry and NMR data, an apparent Kd in the low micromolar range was determined for the charge‐rich protein–calixarene complex. In contrast to p‐sulfonatocalix[4]arene, the larger pclx6 has a single, well‐defined binding site that mediates the assembly of cytochrome c in solution.

Eine NMR‐Methode zur Bestimmung der Bindungsreihenfolge supramolekularer Liganden an basische Reste in Proteinen

“…[4,[7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22][23][24] Interessanterweise bevorzugen Liganden, die identische Aminosäurereste erkennen, bei der Bindung unterschiedliche Bereiche einer Proteinoberfläche. [4,[7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22][23][24] Interessanterweise bevorzugen Liganden, die identische Aminosäurereste erkennen, bei der Bindung unterschiedliche Bereiche einer Proteinoberfläche.…”

“…hPin1-WW wurde mit Pinzette titriert, und Lys-und Arg-spezifische H2(C)N-Spektren, 15 N-und 13 C-HSQC-Spektren wurden aufgenommen (siehe Abbildung 2u nd Abbildung S4). hPin1-WW wurde mit Pinzette titriert, und Lys-und Arg-spezifische H2(C)N-Spektren, 15 N-und 13 C-HSQC-Spektren wurden aufgenommen (siehe Abbildung 2u nd Abbildung S4).…”

“…15 N-HSQC-Spektren zeigen oft gemittelte Effekte und 13 C-HSQC-Spektren eine starke Überlagerung der Signale.L ys-und Arg-spezifische H2(C)N-Spektren fokussieren hingegen auf die Atome,d ie in direktem Kontakt mit den Liganden stehen, und kçnnen daher alle Bindungsstellen deutlich unterscheiden. 15 N-HSQC-Spektren zeigen oft gemittelte Effekte und 13 C-HSQC-Spektren eine starke Überlagerung der Signale.L ys-und Arg-spezifische H2(C)N-Spektren fokussieren hingegen auf die Atome,d ie in direktem Kontakt mit den Liganden stehen, und kçnnen daher alle Bindungsstellen deutlich unterscheiden.…”

“…bition oder Stabilisierung von Protein-Protein-Wechselwirkungen. [4,[7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22][23][24] Interessanterweise bevorzugen Liganden, die identische Aminosäurereste erkennen, bei der Bindung unterschiedliche Bereiche einer Proteinoberfläche. [10,25] Diese Selektivität kann bislang nur unzureichend erklärt werden.…”

“…Kürzlich haben Iwahara et al NMR-Experimente fürdie Untersuchung von DNA-bindenden Proteinen entwickelt: Lys-und Arg-Seitenketten-Resonanzen in einheitlich 13 C, 15 Nmarkierten Proteinen werden über selektive 15 N-Pulse angeregt. [27][28][29] Das 2D-H2(C)N-Spektrum scheint besonders geeignet, um die Bindung von Liganden an Lys-und Arg-Reste auf Proteinoberflächen zu untersuchen, da es nicht auf den schnell austauschenden H N -Protonen beruht.…”