Biophysical Analysis to Assess the Interaction of CRAC and CARC Motif Peptides of Alpha Hemolysin of Escherichia coli with Membranes

Autores
Cané, Lucía; Guzmán, Fanny; Balatti, Galo Ezequiel; Daza Millone, Maria Antonieta; Pucci Molineris, Melisa Eliana; Maté, Sabina María; Martini, María Florencia; Herlax, Vanesa Silvana
Año de publicación
2023
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Alpha hemolysin of Escherichia coli (HlyA) is a pore-forming protein, which is a prototype of the “Repeat in Toxins” (RTX) family. It was demonstrated that HlyA-cholesterol interaction facilitates the insertion of the toxin into membranes. Putative cholesterol-binding sites, called cholesterol recognition/amino acid consensus (CRAC), and CARC (analogous to CRAC but with the opposite orientation) were identified in the HlyA sequence. In this context, two peptides were synthesized, one derived from a CARC site from the insertion domain of the toxin (residues 341-353) (PEP 1) and the other one from a CRAC site from the domain between the acylated lysines (residues 639-644) (PEP 2), to study their role in the interaction of HlyA with membranes. The interaction of peptides with membranes of different lipid compositions (pure POPC and POPC/Cho of 4:1 and 2:1 molar ratios) was analyzed by surface plasmon resonance and molecular dynamics simulations. Results demonstrate that both peptides interact preferentially with Cho-containing membranes, although PEP 2 presents a lower KD than PEP 1. Molecular dynamics simulation results indicate that the insertion and interaction of PEP 2 with Cho-containing membranes are more prominent than those caused by PEP 1. The hemolytic activity of HlyA in the presence of peptides indicates that PEP 2 was the only one that inhibits HlyA activity, interfering in the binding between the toxin and cholesterol.
Fil: Cané, Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner"; Argentina
Fil: Guzmán, Fanny. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso; Chile
Fil: Balatti, Galo Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; Argentina
Fil: Daza Millone, Maria Antonieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Pucci Molineris, Melisa Eliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner"; Argentina
Fil: Maté, Sabina María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner"; Argentina
Fil: Martini, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina
Fil: Herlax, Vanesa Silvana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner"; Argentina
Materia
CRAC
CARC
lipid membranes
cholesterol
hemolisina
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/220677
Acceder
id CONICETDig_6d177534302bae628e6f458e70268aef
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/220677
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Biophysical Analysis to Assess the Interaction of CRAC and CARC Motif Peptides of Alpha Hemolysin of Escherichia coli with MembranesCané, LucíaGuzmán, FannyBalatti, Galo EzequielDaza Millone, Maria AntonietaPucci Molineris, Melisa ElianaMaté, Sabina MaríaMartini, María FlorenciaHerlax, Vanesa SilvanaCRACCARClipid membranescholesterolhemolisinahttps://purl.org/becyt/ford/1.6https://purl.org/becyt/ford/1Alpha hemolysin of Escherichia coli (HlyA) is a pore-forming protein, which is a prototype of the “Repeat in Toxins” (RTX) family. It was demonstrated that HlyA-cholesterol interaction facilitates the insertion of the toxin into membranes. Putative cholesterol-binding sites, called cholesterol recognition/amino acid consensus (CRAC), and CARC (analogous to CRAC but with the opposite orientation) were identified in the HlyA sequence. In this context, two peptides were synthesized, one derived from a CARC site from the insertion domain of the toxin (residues 341-353) (PEP 1) and the other one from a CRAC site from the domain between the acylated lysines (residues 639-644) (PEP 2), to study their role in the interaction of HlyA with membranes. The interaction of peptides with membranes of different lipid compositions (pure POPC and POPC/Cho of 4:1 and 2:1 molar ratios) was analyzed by surface plasmon resonance and molecular dynamics simulations. Results demonstrate that both peptides interact preferentially with Cho-containing membranes, although PEP 2 presents a lower KD than PEP 1. Molecular dynamics simulation results indicate that the insertion and interaction of PEP 2 with Cho-containing membranes are more prominent than those caused by PEP 1. The hemolytic activity of HlyA in the presence of peptides indicates that PEP 2 was the only one that inhibits HlyA activity, interfering in the binding between the toxin and cholesterol.Fil: Cané, Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner"; ArgentinaFil: Guzmán, Fanny. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso; ChileFil: Balatti, Galo Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Daza Millone, Maria Antonieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Pucci Molineris, Melisa Eliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner"; ArgentinaFil: Maté, Sabina María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner"; ArgentinaFil: Martini, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Herlax, Vanesa Silvana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner"; ArgentinaAmerican Chemical Society2023-05info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/220677Cané, Lucía; Guzmán, Fanny; Balatti, Galo Ezequiel; Daza Millone, Maria Antonieta; Pucci Molineris, Melisa Eliana; et al.; Biophysical Analysis to Assess the Interaction of CRAC and CARC Motif Peptides of Alpha Hemolysin of Escherichia coli with Membranes; American Chemical Society; Biochemistry; 62; 12; 5-2023; 1994-20110006-2960CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.biochem.3c00164info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1021/acs.biochem.3c00164info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-29T10:01:46Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/220677instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-29 10:01:47.151CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Biophysical Analysis to Assess the Interaction of CRAC and CARC Motif Peptides of Alpha Hemolysin of Escherichia coli with Membranes
title Biophysical Analysis to Assess the Interaction of CRAC and CARC Motif Peptides of Alpha Hemolysin of Escherichia coli with Membranes
spellingShingle Biophysical Analysis to Assess the Interaction of CRAC and CARC Motif Peptides of Alpha Hemolysin of Escherichia coli with Membranes
Cané, Lucía
CRAC
CARC
lipid membranes
cholesterol
hemolisina
title_short Biophysical Analysis to Assess the Interaction of CRAC and CARC Motif Peptides of Alpha Hemolysin of Escherichia coli with Membranes
title_full Biophysical Analysis to Assess the Interaction of CRAC and CARC Motif Peptides of Alpha Hemolysin of Escherichia coli with Membranes
title_fullStr Biophysical Analysis to Assess the Interaction of CRAC and CARC Motif Peptides of Alpha Hemolysin of Escherichia coli with Membranes
title_full_unstemmed Biophysical Analysis to Assess the Interaction of CRAC and CARC Motif Peptides of Alpha Hemolysin of Escherichia coli with Membranes
title_sort Biophysical Analysis to Assess the Interaction of CRAC and CARC Motif Peptides of Alpha Hemolysin of Escherichia coli with Membranes
dc.creator.none.fl_str_mv Cané, Lucía
Guzmán, Fanny
Balatti, Galo Ezequiel
Daza Millone, Maria Antonieta
Pucci Molineris, Melisa Eliana
Maté, Sabina María
Martini, María Florencia
Herlax, Vanesa Silvana
author Cané, Lucía
author_facet Cané, Lucía
Guzmán, Fanny
Balatti, Galo Ezequiel
Daza Millone, Maria Antonieta
Pucci Molineris, Melisa Eliana
Maté, Sabina María
Martini, María Florencia
Herlax, Vanesa Silvana
author_role author
author2 Guzmán, Fanny
Balatti, Galo Ezequiel
Daza Millone, Maria Antonieta
Pucci Molineris, Melisa Eliana
Maté, Sabina María
Martini, María Florencia
Herlax, Vanesa Silvana
author2_role author
author
author
author
author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv CRAC
CARC
lipid membranes
cholesterol
hemolisina
topic CRAC
CARC
lipid membranes
cholesterol
hemolisina
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/1.6
https://purl.org/becyt/ford/1
dc.description.none.fl_txt_mv Alpha hemolysin of Escherichia coli (HlyA) is a pore-forming protein, which is a prototype of the “Repeat in Toxins” (RTX) family. It was demonstrated that HlyA-cholesterol interaction facilitates the insertion of the toxin into membranes. Putative cholesterol-binding sites, called cholesterol recognition/amino acid consensus (CRAC), and CARC (analogous to CRAC but with the opposite orientation) were identified in the HlyA sequence. In this context, two peptides were synthesized, one derived from a CARC site from the insertion domain of the toxin (residues 341-353) (PEP 1) and the other one from a CRAC site from the domain between the acylated lysines (residues 639-644) (PEP 2), to study their role in the interaction of HlyA with membranes. The interaction of peptides with membranes of different lipid compositions (pure POPC and POPC/Cho of 4:1 and 2:1 molar ratios) was analyzed by surface plasmon resonance and molecular dynamics simulations. Results demonstrate that both peptides interact preferentially with Cho-containing membranes, although PEP 2 presents a lower KD than PEP 1. Molecular dynamics simulation results indicate that the insertion and interaction of PEP 2 with Cho-containing membranes are more prominent than those caused by PEP 1. The hemolytic activity of HlyA in the presence of peptides indicates that PEP 2 was the only one that inhibits HlyA activity, interfering in the binding between the toxin and cholesterol.
Fil: Cané, Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner"; Argentina
Fil: Guzmán, Fanny. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso; Chile
Fil: Balatti, Galo Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; Argentina
Fil: Daza Millone, Maria Antonieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Pucci Molineris, Melisa Eliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner"; Argentina
Fil: Maté, Sabina María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner"; Argentina
Fil: Martini, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina
Fil: Herlax, Vanesa Silvana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner"; Argentina
description Alpha hemolysin of Escherichia coli (HlyA) is a pore-forming protein, which is a prototype of the “Repeat in Toxins” (RTX) family. It was demonstrated that HlyA-cholesterol interaction facilitates the insertion of the toxin into membranes. Putative cholesterol-binding sites, called cholesterol recognition/amino acid consensus (CRAC), and CARC (analogous to CRAC but with the opposite orientation) were identified in the HlyA sequence. In this context, two peptides were synthesized, one derived from a CARC site from the insertion domain of the toxin (residues 341-353) (PEP 1) and the other one from a CRAC site from the domain between the acylated lysines (residues 639-644) (PEP 2), to study their role in the interaction of HlyA with membranes. The interaction of peptides with membranes of different lipid compositions (pure POPC and POPC/Cho of 4:1 and 2:1 molar ratios) was analyzed by surface plasmon resonance and molecular dynamics simulations. Results demonstrate that both peptides interact preferentially with Cho-containing membranes, although PEP 2 presents a lower KD than PEP 1. Molecular dynamics simulation results indicate that the insertion and interaction of PEP 2 with Cho-containing membranes are more prominent than those caused by PEP 1. The hemolytic activity of HlyA in the presence of peptides indicates that PEP 2 was the only one that inhibits HlyA activity, interfering in the binding between the toxin and cholesterol.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-05
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/220677
Cané, Lucía; Guzmán, Fanny; Balatti, Galo Ezequiel; Daza Millone, Maria Antonieta; Pucci Molineris, Melisa Eliana; et al.; Biophysical Analysis to Assess the Interaction of CRAC and CARC Motif Peptides of Alpha Hemolysin of Escherichia coli with Membranes; American Chemical Society; Biochemistry; 62; 12; 5-2023; 1994-2011
0006-2960
CONICET Digital
CONICET
url http://hdl.handle.net/11336/220677
identifier_str_mv Cané, Lucía; Guzmán, Fanny; Balatti, Galo Ezequiel; Daza Millone, Maria Antonieta; Pucci Molineris, Melisa Eliana; et al.; Biophysical Analysis to Assess the Interaction of CRAC and CARC Motif Peptides of Alpha Hemolysin of Escherichia coli with Membranes; American Chemical Society; Biochemistry; 62; 12; 5-2023; 1994-2011
0006-2960
CONICET Digital
CONICET
dc.language.none.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.biochem.3c00164
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1021/acs.biochem.3c00164
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv American Chemical Society
publisher.none.fl_str_mv American Chemical Society
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1844613815369465856
score 13.070432

Publicaciones similares