Critical role of the solvent environment in galectin-1 binding to the disaccharide lactose

Authors
Di Lella, Santiago; Ma, Lu; Diaz Ricci, Juan Carlos; Rabinovich, Gabriel Adrián; Asher, Sanford A.; Alvarez, Rosa Maria Susana
Publication Year
2009
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
Galectin-1 (Gal-1), a member of a family of evolutionarily conserved glycan-binding proteins, binds specifically to poly-N-acetyllactosamine-enriched glycoconjugates. Through interactions with these glycoconjugates, this protein modulates inflammatory responses and contributes to tumor progression and immune cell homeostasis. The carbohydrate recognition domain includes the single protein tryptophan (Trp68). UV resonance Raman spectroscopy and molecular dynamic simulation were used to examine the change in the environment of the Trp on ligand binding. The UV Raman spectra and the calculated water radial distribution functions show that, while no large structural changes in the protein follow lactose binding, substantial solvent reorganization occurs. These new insights into the microscopic role of water molecules in Gal-1 binding to its specific carbohydrate ligands provides a better understanding of the physicochemical properties of Gal-1-saccharide interactions, which will be useful for the design of synthetic inhibitors for therapeutic purposes.
Fil: Di Lella, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentina. Universidad de Buenos Aires; Argentina
Fil: Ma, Lu. University of Pittsburgh; Estados Unidos
Fil: Diaz Ricci, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas; Argentina
Fil: Rabinovich, Gabriel Adrián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Asher, Sanford A.. University of Pittsburgh; Estados Unidos
Fil: Alvarez, Rosa Maria Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentina
Subject
GALECTIN-1
SOLVENT ENVIRONMENT
LACTOSE BINDING
PROTEIN BINDING
LACTOSE METABOLISM
Bioquímica y Biología Molecular
Ciencias Biológicas
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
Access level
Open access
License
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repository
CONICET Digital (CONICET)
Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/24819