1. Optimized Coordination of Uranyl in Engineered Calmodulin Site 1 Provides a Subnanomolar Affinity for Uranyl and a Strong Uranyl versus Calcium Selectivity
- Author
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Romain Pardoux, Sandrine Sauge-Merle, Nicolas Bremond, Maria Rosa Beccia, David Lemaire, Christine Battesti, Pascale Delangle, Pier Lorenzo Solari, Philippe Guilbaud, Catherine Berthomieu, Interactions Protéine Métal (IPM), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut de Chimie de Nice (ICN), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Synchrotron SOLEIL (SOLEIL), Département de recherche sur les procédés pour la mine et le recyclage du combustible (DMRC), and CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN))
- Subjects
Inorganic Chemistry ,Calmodulin ,Carboxylic Acids ,Uranium ,Calcium ,[CHIM.COOR]Chemical Sciences/Coordination chemistry ,[SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology ,[SDV.TOX.TCA]Life Sciences [q-bio]/Toxicology/Toxicology and food chain ,Physical and Theoretical Chemistry ,Ligands ,Peptides, Cyclic - Abstract
As an alpha emitter and chemical toxicant, uranium toxicity in living organisms is driven by its molecular interactions. It is therefore essential to identify main determinants of uranium affinity for proteins. Others and we showed that introducing a phosphoryl group in the coordination sphere of uranyl confers a strong affinity of proteins for uranyl. In this work, using calmodulin site 1 as a template, we modulate the structural organization of a metal-binding loop comprising carboxylate and/or carbonyl ligands and reach affinities for uranyl comparable to that provided by introducing a strong phosphoryl ligand. Shortening the metal binding loop of calmodulin site 1 from 12 to 10 amino acids in CaMΔ increases the uranyl-binding affinity by about 2 orders of magnitude to log
- Published
- 2022