UDP-Glc:glycoprotein glucosyltransferase recognizes structured and solvent accessible hydrophobic patches in molten globule-like folding intermediates

Authors
Caramelo, Julio Javier; Castro, Olga Alejandra; Alonso, Leonardo Gabriel; de Prat Gay, Gonzalo; Parodi, Armando José A.
Publication Year
2002
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
Protein folding in the cell involves the action of different molecular chaperones and folding-facilitating enzymes. In the endoplasmic reticulum (ER), the folding status of glycoproteins is stringently controlled by a glucosyltranferase enzyme (GT) that creates monoglucosylated structures recognized by ER resident lectins (calnexincalreticulin, CNXCRT). GT serves as a folding sensor because it only glucosylates misfolded or partly folded glycoproteins. Nevertheless, the molecular mechanism behind this recognition process remains largely unknown. In this paper we explore the structural determinants for GT recognition by using a single domain model protein. For this purpose we used a family of chemically glycosylated proteins derived from chymotrypsin inhibitor-2 as GT substrates. Structural characterization of species showing higher glucose acceptor capacity suggests that GT recognizes solvent accessible hydrophobic patches in molten globule-like conformers mimicking intermediate folding stages of nascent glycoproteins. It was further confirmed that BiP (binding protein, a chaperone of the heat shock protein 70 family) preferentially recognized neoglycoproteins displaying extended conformations, thus providing a molecular rationale for the sequential BiP-CNXCRT interaction with folding glycoproteins observed in vivo.
Fil: Caramelo, Julio Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional de San Martín; Argentina
Fil: Castro, Olga Alejandra. Universidad Nacional de San Martín; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Alonso, Leonardo Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: de Prat Gay, Gonzalo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Parodi, Armando José A.. Universidad Nacional de San Martín; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Subject
GLYCOPROTEINS
PROTEIN FOLDING
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CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
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