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Proton N.M.R. study of the conformational dynamics of porcine pancreatic colipase

1979; Elsevier BV; Volume: 61; Issue: 3 Linguagem: Francês

10.1016/s0300-9084(79)80127-3

1638-6183

Paul Canioni, Patrick J. Cozzone,

Computational Drug Discovery Methods

La région des protons aromatiques du spectre de la colipase pancréatique de porc a été étudiée à 360 MHz entre pH 2 et 12. Les résonances associées aux 26 protons des cycles aromatiques des 2 histidines, 2 phénylalanines et 3 tyrosines ont été identifiées et des attributions univoques à des résidus spécifiques sont proposées. L'étude de la variation des déplacements chimiques en fonction du pH a fourni les valeurs de pKa apparents de 7,9 pour His I (His 30), 6,9 pour His II (His 86), 10,4 pour Tyr I (Tyr 56 ou 57), 10,3 pour Tyr II (Tyr 56 ou 57) et 11,3 pour Tyr III (Tyr 53). La valeur élevée du pKa du résidu His 30 est attribuable à la proximité du résidu Asp 31. La rotation du cycle aromatique du résidu Tyr 53 autour de l'axe Cβ -Cγ est gênée sur l'échelle des temps de la R.M.N. et sa vitesse de rotation est inférieure à 500 fois/sec à 40°C. Dans les mêmes conditions, les cycles des 2 autres résidus de Tyrosine et des 2 phénylalanines sont en libre rotation. L'étude des perturbations dans le profil des courbes de titrage et la valeur anormale de certains déplacements chimiques ont permis de mettre en évidence une interaction spécifique entre His 86 et Tyr I. Le résidu Tyr II est également affecté mais à un degré moindre. L'existence de cette interaction indique que le repliement de la chaîne polypeptidique entraîne la proximité spatiale des régions 49–59 et 81–90 de la séquence covalente pour former un site « hydrophobe-aromatiquequi pourrait être impliqué dans la reconnaissance des interfaces par la colipase pancréatique. The low-field portion of the 360 MHz proton N.M.R. spectrum of native porcine pancreatic colipase has been studied as a function of pH over the pH range 2–12. Resonances associated with the 26 protons of the aromatic rings of the two histidines, two phenylalanines and three tyrosines have been identified and tentatively assigned to specific residues. Titrations of pH yielded apparent pKa's of 7.9, 6.9, 10.4, 10.3 and 11.3 for His I (His 30), His II (His 86), Tyr I (Tyr 56 or 57), Tyr II (Tyr 56 or 57) and Tyr III (Tyr 53) respectively (tentative assignments). The high pKa value of His 30 is attributed to the vicinity of Asp 31. The mobility of the aromatic ring of Tyr 53 is hindered and an upper bound of 500 s−1 on the rate of rotation can be estimated. The aromatic rings of the 2 other tyrosine residues and of the 2 phenylalanine residues can rotate freely on the N.M.R. time scale. The study of perturbations in titration profiles and chemical shift values reveals a specific interaction of His 86 with Tyr I and, to a lesser extent, Tyr II. The existence of this interaction indicates that the protein folding brings in close spatial vicinity two distant regions of the covalent structure to form a « hydrophobic-aromaticsite which might be involved in the binding of bile salt micelles to pancreatic colipase.