The Poly-Histidine Tag H6 Mediates Structural and Functional Properties of Disintegrating, Protein-Releasing Inclusion Bodies

Autores
Sánchez, Julieta María; Carratalá, José Vicente; Serna, Naroa; Unzueta, Ugutz; Nolan, María Verónica; Sánchez Chardi, Alejandro; Voltà Durán, Eric; López Laguna, Hèctor; Ferrer Miralles, Neus; Villaverde Corrales, Antonio; Vazquez, Esther
Año de publicación
2022
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
The coordination between histidine-rich peptides and divalent cations supports the formation of nano-and micro-scale protein biomaterials, including toxic and non-toxic functional amyloids, which can be adapted as drug delivery systems. Among them, inclusion bodies (IBs) formed in recombinant bacteria have shown promise as protein depots for time-sustained protein release. We have demonstrated here that the hexahistidine (H6) tag, fused to recombinant proteins, impacts both on the formation of bacterial IBs and on the conformation of the IB-forming protein, which shows a higher content of cross-beta intermolecular interactions in H6-tagged versions. Additionally, the addition of EDTA during the spontaneous disintegration of isolated IBs largely affects the protein leakage rate, again protein release being stimulated in His-tagged materials. This event depends on the number of His residues but irrespective of the location of the tag in the protein, as it occurs in either C-tagged or N-tagged proteins. The architectonic role of H6 in the formation of bacterial IBs, probably through coordination with divalent cations, offers an easy approach to manipulate protein leakage and to tailor the applicability of this material as a secretory amyloidal depot in different biomedical interfaces. In addition, the findings also offer a model to finely investigate, in a simple set-up, the mechanics of protein release from functional secretory amyloids.
Fil: Sánchez, Julieta María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Química. Cátedra de Química Biológica; Argentina. Universitat Autònoma de Barcelona; España. Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina; España
Fil: Carratalá, José Vicente. Universitat Autònoma de Barcelona; España. Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina; España
Fil: Serna, Naroa. Universitat Autònoma de Barcelona; España. Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina; España
Fil: Unzueta, Ugutz. Universitat Autònoma de Barcelona; España. Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina; España
Fil: Nolan, María Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Química. Cátedra de Química Biológica; Argentina
Fil: Sánchez Chardi, Alejandro. Universidad de Barcelona; España. Universitat Autònoma de Barcelona; España
Fil: Voltà Durán, Eric. Universitat Autònoma de Barcelona; España. Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina; España
Fil: López Laguna, Hèctor. Universitat Autònoma de Barcelona; España. Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina; España
Fil: Ferrer Miralles, Neus. Universitat Autònoma de Barcelona; España. Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina; España
Fil: Villaverde Corrales, Antonio. Universitat Autònoma de Barcelona; España. Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina; España
Fil: Vazquez, Esther. Universitat Autònoma de Barcelona; España. Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina; España
Materia
INCLUSION BODIES
FUNCTIONAL AMYLOIDS
PROTEIN SECRETION
HIS–CATION COORDINATION
BIOMATERIALS
PROTEIN MATERIALS
SLOW PROTEIN RELEASE
DRUG DELIVERY
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
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In addition, the findings also offer a model to finely investigate, in a simple set-up, the mechanics of protein release from functional secretory amyloids.Fil: Sánchez, Julieta María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Química. Cátedra de Química Biológica; Argentina. Universitat Autònoma de Barcelona; España. Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina; EspañaFil: Carratalá, José Vicente. Universitat Autònoma de Barcelona; España. Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina; EspañaFil: Serna, Naroa. 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