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Mutagenesis of the substrate binding site of protein disulfide isomerase

Protein disulfide isomerase (PDI) is the most abundant and best characterized member of the extensive PDI family of proteins found in the endoplasmic reticulum. PDI plays an important role in protein folding. It is composed of four thioredoxin-like domains denoted as a-b-b'-a'. Recent studies have identified a hydrophobic surface on the b' domain as the main binding site for the unfolded protein substrates of PDI. Here, the main hydrophobic residues of the b' domain were mutated in a bb' construct and tested for their ability to bind to the 14-residue mastoparan peptide. Most of the mutants had a significant effect on the binding affinity. In reverse experiments the mastoparan peptide was mutated and NMR titrations used to determine the orientation of the peptide on the bb' binding surface. Finally, the catalytic a and a' domains were individually tested for binding to unfolded RNaseA by NMR. Neither catalytic domain exhibited any direct interaction with the unfolded substrate. / La protéine disulfure isomérase (PDI) est le membre le mieux connu et caractérisé de la nombreuse famille de PDI qui se trouve dans le réticulum endoplasmique. PDI joue un rôle important dans le repliement des chaînes protéiques. Elle est composée de quatre domaines désignés a-b-b'-a' de type thiorédoxine. Des études récentes ont identifié une surface hydrophobe dans le domaine b' comme étant le lieu principal d'interaction avec les substrats déroulés de la PDI. Ici, les résidus hydrophobes principaux du domaine b' ont été mutés et testés pour leur interaction avec un peptide de quatorze résidus nommé mastoparan. La plupart des mutants ont eu un impact important sur l'affinité de la PDI pour son substrat. Dans des expériences contraires où le peptide mastoparan a été muté, des titrations par RMN ont révélé l'orientation du peptide sur la surface d'interaction du domaine b'. Finalement, les domaines catalytiques a et a' ont été individuellement testés par RMN pour leur affinité envers l'ARNase A déroulée. Les deux domaines n'ont montré aucune interaction avec le substrat déroulé.

Identiferoai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.66879
Date January 2009
CreatorsDabrowski, Christian
ContributorsKalle Burgess Gehring (Internal/Supervisor)
PublisherMcGill University
Source SetsLibrary and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada
LanguageEnglish
Detected LanguageFrench
TypeElectronic Thesis or Dissertation
Formatapplication/pdf
CoverageMaster of Science (Department of Biochemistry)
RightsAll items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated.
RelationElectronically-submitted theses.

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