Back to Search Start Over

Determinants of neuroglobin plasticity highlighted by joint coarse-grained simulations and high pressure crystallography

Authors :
Colloc'h, N.
Sacquin-Mora, S.
Avella, G.
Dhaussy, A.C.
Prangé, T.
Vallone, B.
Girard, E.
Imagerie et Stratégies Thérapeutiques des pathologies Cérébrales et Tumorales ( ISTCT )
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Caen Normandie ( UNICAEN )
Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU )
Laboratoire de biochimie théorique [Paris] ( LBT )
Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Department of Biochemical Sciences
Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' [Rome]-Réseau International des Instituts Pasteur ( RIIP ) -Institut Pasteur - Fondation Cenci Bolognetti
Laboratoire de cristallographie et sciences des matériaux ( CRISMAT )
Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen ( ENSICAEN )
Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Université de Caen Normandie ( UNICAEN )
Normandie Université ( NU )
Laboratoire de cristallographie et RMN biologiques ( LCRB - UMR 8015 )
Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Institut de biologie structurale ( IBS - UMR 5075 )
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF )
Imagerie et Stratégies Thérapeutiques des pathologies Cérébrales et Tumorales (ISTCT)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Laboratoire de biochimie théorique [Paris] (LBT (UPR_9080))
Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de biologie physico-chimique (IBPC (FR_550))
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)
Department of Biochemical Sciences 'Rossi Fanelli'
Institut Pasteur, Fondation Cenci Bolognetti - Istituto Pasteur Italia, Fondazione Cenci Bolognetti
Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' = Sapienza University [Rome]
Laboratoire de cristallographie et sciences des matériaux (CRISMAT)
École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)
Laboratoire de cristallographie et RMN biologiques (LCRB - UMR 8015)
Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de biologie structurale (IBS - UMR 5075 )
Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-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)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut de biologie physico-chimique (IBPC)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' [Rome]
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)
Institut de biologie structurale (IBS - UMR 5075)
Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Hypoxie, physiopathologies cérébrovasculaire et tumorale ( CERVOxy )
Université de Caen Normandie ( UNICAEN )
Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Caen Normandie ( UNICAEN )
Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Laboratoire de Biochimie Théorique, CNRS UPR9080, Institut de Biologie Physico-Chimique, 13 rue Pierre et Marie Curie, 75005, Paris, France.
Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Instituto Pasteur-Fondazione Cenci Bolognetti and Dipartimento di Scienze Biochimiche 'A. Rossi Fanelli', Sapienza Università di Roma, 5 piazzale Aldo Moro, 00185, Roma, Italy.
Université de Rome la Sapienza
BIOGEM Research Institute, Ariano Irpino, Italy.
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA )
Institut de biologie physico-chimique (IBPC (FR_550))
Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' = Sapienza University [Rome] (UNIROMA)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA)
Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Source :
Scientific Reports, Scientific Reports, Nature Publishing Group, 2017, 7 (1), pp.1858. 〈10.1038/s41598-017-02097-1〉, Scientific Reports, Vol 7, Iss 1, Pp 1-10 (2017), Scientific Reports, Nature Publishing Group, 2017, 7 (1), pp.1858. ⟨10.1038/s41598-017-02097-1⟩, Scientific Reports, 2017, 7 (1), pp.1858. ⟨10.1038/s41598-017-02097-1⟩, 'Scientific Reports ', vol: 7, pages: 1858-1-1858-10 (2017)
Publication Year :
2017
Publisher :
HAL CCSD, 2017.

Abstract

CERVOXY; International audience; Investigating the effect of pressure sheds light on the dynamics and plasticity of proteins, intrinsically correlated to functional efficiency. Here we detail the structural response to pressure of neuroglobin (Ngb), a hexacoordinate globin likely to be involved in neuroprotection. In murine Ngb, reversible coordination is achieved by repositioning the heme more deeply into a large internal cavity, the “heme sliding mechanism”. Combining high pressure crystallography and coarse-grain simulations on wild type Ngb as well as two mutants, one (V101F) with unaffected and another (F106W) with decreased affinity for CO, we show that Ngb hinges around a rigid mechanical nucleus of five hydrophobic residues (V68, I72, V109, L113, Y137) during its conformational transition induced by gaseous ligand, that the intrinsic flexibility of the F-G loop appears essential to drive the heme sliding mechanism, and that residue Val 101 may act as a sensor of the interaction disruption between the heme and the distal histidine.

Details

Language :
English
ISSN :
20452322
Database :
OpenAIRE
Journal :
Scientific Reports, Scientific Reports, Nature Publishing Group, 2017, 7 (1), pp.1858. 〈10.1038/s41598-017-02097-1〉, Scientific Reports, Vol 7, Iss 1, Pp 1-10 (2017), Scientific Reports, Nature Publishing Group, 2017, 7 (1), pp.1858. ⟨10.1038/s41598-017-02097-1⟩, Scientific Reports, 2017, 7 (1), pp.1858. ⟨10.1038/s41598-017-02097-1⟩, 'Scientific Reports ', vol: 7, pages: 1858-1-1858-10 (2017)
Accession number :
edsair.pmid.dedup....0076c4f5e119969a66c3d15c76e69043
Full Text :
https://doi.org/10.1038/s41598-017-02097-1〉