Transglutaminases (TGs) catalyze the covalent crosslinking of proteins via isopeptide bonds. The most prominent isoform, TG2, is associated with physiological processes such as extracellular matrix (ECM) stabilization and plays a crucial role in the pathogenesis of e.g. fibrotic diseases, cancer and celiac disease. Therefore, TG2 represents a pharmacological target of increasing relevance. The glycosaminoglycans (GAG) heparin (HE) and heparan sulfate (HS) constitute high-affinity interaction partners of TG2 in the ECM. Chemically modified GAG are promising molecules for pharmacological applications as their composition and chemical functionalization may be used to tackle the function of ECM molecular systems, which has been recently described for hyaluronan (HA) and chondroitin sulfate (CS). Herein, we investigate the recognition of GAG derivatives by TG2 using an enzyme-crosslinking activity assay in combination with in silico molecular modeling and docking techniques. The study reveals that GAG represent potent inhibitors of TG2 crosslinking activity and offers atom-detailed mechanistic insights.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:91663 |
| Date | 04 June 2024 |
| Creators | Müller, Claudia Damaris, Ruiz-Gómez, Gloria, Cazzonelli, Sophie, Möller, Stephanie, Wodtke, Robert, Löser, Reik, Freyse, Joanna, Dürig, Jan-Niklas, Rademann, Jörg, Hempel, Ute, Pisabarro, M. Teresa, Vogel, Sarah |
| Publisher | Springer Nature |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:article, info:eu-repo/semantics/article, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 2045-2322, 13326, 10.1038/s41598-022-17113-2, info:eu-repo/grantAgreement/Deutsche Forschungsgemeinschaft/TRR 67: Funktionelle Biomaterialien zur Steuerung von Heilungsprozessen in Knochen- und Hautgewebe - vom Material zur Klinik/59307082//Einfluss artifizieller und nativer extrazellulärer Matrizes auf die Adhäsion und Differenzierung von mesenchymalen Stammzellen und Osteoblasten/B01, info:eu-repo/grantAgreement/Deutsche Forschungsgemeinschaft/TRR 67: Funktionelle Biomaterialien zur Steuerung von Heilungsprozessen in Knochen- und Hautgewebe - vom Material zur Klinik/59307082//Modellierung und Simulation von Glykosaminoglykan/Protein-Wechselwirkungen/A07, info:eu-repo/grantAgreement/Deutsche Forschungsgemeinschaft/TRR 67: Funktionelle Biomaterialien zur Steuerung von Heilungsprozessen in Knochen- und Hautgewebe - vom Material zur Klinik/59307082//Chemoenzymatische Synthese von definiert sulfatierten Oligohyaluronanen für Bindungsstudien und den Aufbau artifizieller extrazellulärer Matrizes/A08, info:eu-repo/grantAgreement/Deutsche Forschungsgemeinschaft/TRR 67: Funktionelle Biomaterialien zur Steuerung von Heilungsprozessen in Knochen- und Hautgewebe - vom Material zur Klinik/59307082//Synthese und Bereitstellung oligomerer und polymerer Glykosaminoglykan-Derivate sowie artifizieller extrazellulärer Matrizes /Z03 |
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