Conservation and divergence of the G-interfaces of Drosophila melanogaster septins

Autor(es)

Fernandes, Adriano de Freitas ; Leonardo, Diego Antonio ; Cavini, Italo Augusto ; Rosa, Higor Vinicius Dias ; Vargas, Jhon Antoni ; Pereira, Humberto D'Muniz ; Nascimento, Alessandro S. ; Garratt, Richard Charles

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: CYTOSKELETON; v. N/A, p. 16-pg., 2023-01-03.

Resumo

Septins possess a conserved guanine nucleotide-binding (G) domain that participates in the stabilization of organized hetero-oligomeric complexes which assemble into filaments, rings and network-like structures. The fruit fly, Drosophila melanogaster, has five such septin genes encoding Sep1, Sep2, Sep4, Sep5 and Pnut. Here, we report the crystal structure of the heterodimer formed between the G-domains of Sep1 and Sep2, the first from an insect to be described to date. A G-interface stabilizes the dimer (in agreement with the expected arrangement for the Drosophila hexameric particle) and this bears significant resemblance to its human counterparts, even down to the level of individual amino acid interactions. On the other hand, a model for the G-interface formed between the two copies of Pnut which occupy the centre of the hexamer, shows important structural differences, including the loss of a highly favourable bifurcated salt-bridge network. Whereas wild-type Pnut purifies as a monomer, the reintroduction of the salt-bridge network results in stabilizing the dimeric interface in solution as shown by size exclusion chromatography and thermal stability measurements. Adaptive steered molecular dynamics reveals an unzipping mechanism for dimer dissociation which initiates at a point of electrostatic repulsion within the switch II region. Overall, the data contribute to a better understanding of the molecular interactions involved in septin assembly/disassembly. (AU)

• Processo FAPESP: 14/15546-1 - Septinas: estudos comparativos visando correlacionar estrutura e função
• Beneficiário: Richard Charles Garratt
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 19/22000-9 - Septinas e proteases de flavivirus: uma análise estrutural
• Beneficiário: Higor Vinícius Dias Rosa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 20/03983-9 - Investigação estrutural da síntese de ramnose e implicações na resistência a antibióticos
• Beneficiário: Alessandro Silva Nascimento
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 17/18173-0 - Mecanismos Envolvidos em Resistência a Antibióticos: Parede de Ácidos Teicóicos e Biofilmes como Alvos Moleculares
• Beneficiário: Alessandro Silva Nascimento
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 20/02897-1 - Filamentos de septinas: estrutura, polimerização e atuação em patologias
• Beneficiário: Richard Charles Garratt
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 18/19992-7 - Estudos estruturais dos coiled-coils heteroméricos de septinas por espectroscopia de ressonância magnética nuclear e cristalografia de raios-X
• Beneficiário: Italo Augusto Cavini
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 21/08158-9 - Estudos cristalográficos de septinas, seus domínios e seus complexos
• Beneficiário: Diego Antonio Leonardo Cabrejos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado