Characterization of Rat Caltriin Structure and its interactions with model membranes at the air-water interface using molecular dynamics simulations and other bioinformatics tools

Autores
Grasso, Ernesto Javier; Rossetti, Carla Mariana; Sottile, Adolfo Emiliano; Perillo, Maria Angelica; Coronel, Carlos Enrique
Año de publicación
2017
Idioma
inglés
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
Rat caltrin (calcium transport inhibitor), the small and basic protein of the seminal plasma binds to the spermatozoa during ejaculation and inhibits sperm extracellular Ca2+ uptake. Thus, it prevents the sperm spontaneous acrosomal exocytosis along the female reproductive tract. Although the sequence and some biological features of rat caltrin were studied, its physicochemical properties and 3D structure are still unknown. In this work we predicted the rat caltrin 3D structure, by molecular homology modeling and threading, which maintained its secondary and tertiary structures along molecular dynamics simulations. The molecular structure was further characterized by circular dichroism. Surface electrostatic potentials and electric fields were calculated using the Poisson-Boltzmann equation and the overall protein dipole was also evaluated. Bioinformatics tools and available web servers were used to deeply analyze physicochemical characteristics such as Kyte and Doolittle Hydropathy score, solvent accessibility, Wimley-White whole-residue hydrophobicity and helical wheel projections. The equilibrium spreading pressure was estimated by Gibbs adsorption isotherms. Interactions between rat caltrin and phospholipids model membranes were defined by penetration (cut off) studies. Rat caltrin was able to penetrate into the membranes, mainly in negatively charged surfaces and expanded lateral phase states, and the amino acid residues involved in the protein-membrane interaction were also predicted. To further characterize the protein binding to membrane surfaces we carried out simulations in the presence of negatively charged bilayers. Results presented have significant relevance to understanding the molecular mechanisms of caltrin to modulate physiological processes associated with fertilization.
Fil: Grasso, Ernesto Javier. 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
Fil: Rossetti, Carla Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina
Fil: Sottile, Adolfo Emiliano. 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
Fil: Perillo, Maria Angelica. 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
Fil: Coronel, Carlos Enrique. 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
Reunión Conjunta de Sociedades de Biociencias 2017; LXII Reunión anual de la Sociedad Argentina de Investigación Clínica; LIII Reunión anual de la Sociedad Argentina de Investigación Bioquímica y Biología Molecular; LXI Reunión anual de la Sociedad Argentina de Inmunología; Reunión de la Sociedad Argentina de Andrología; XLVI Reunión anual de la Sociedad Argentina de Biofísica; XIX Reunión anual de la Sociedad Argentina de Biología; XLIX Reunión anual de la Sociedad Argentina de Farmacología Experimental; Reunión anual de la Sociedad Argentina de Fisiología; Reunión anual de la Sociedad Argentina de Hematología; XXIX Reunión anual de la Sociedad Argentina de Protozoología.
Buenos Aires
Argentina
Sociedad Argentina de Investigación Clínica
Sociedad Argentina de Investigación Bioquímica y Biología Molecular
Sociedad Argentina de Inmunología
Seociedad argentina de Andrología
Sociedad Argentina de Biofísica
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Sociedad Argentina de Fisiología
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Materia
Caltrin
Sperm cell
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Bioinformatics
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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In this work we predicted the rat caltrin 3D structure, by molecular homology modeling and threading, which maintained its secondary and tertiary structures along molecular dynamics simulations. The molecular structure was further characterized by circular dichroism. Surface electrostatic potentials and electric fields were calculated using the Poisson-Boltzmann equation and the overall protein dipole was also evaluated. Bioinformatics tools and available web servers were used to deeply analyze physicochemical characteristics such as Kyte and Doolittle Hydropathy score, solvent accessibility, Wimley-White whole-residue hydrophobicity and helical wheel projections. The equilibrium spreading pressure was estimated by Gibbs adsorption isotherms. Interactions between rat caltrin and phospholipids model membranes were defined by penetration (cut off) studies. Rat caltrin was able to penetrate into the membranes, mainly in negatively charged surfaces and expanded lateral phase states, and the amino acid residues involved in the protein-membrane interaction were also predicted. To further characterize the protein binding to membrane surfaces we carried out simulations in the presence of negatively charged bilayers. Results presented have significant relevance to understanding the molecular mechanisms of caltrin to modulate physiological processes associated with fertilization.Fil: Grasso, Ernesto Javier. 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; ArgentinaFil: Rossetti, Carla Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. 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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; ArgentinaReunión Conjunta de Sociedades de Biociencias 2017; LXII Reunión anual de la Sociedad Argentina de Investigación Clínica; LIII Reunión anual de la Sociedad Argentina de Investigación Bioquímica y Biología Molecular; LXI Reunión anual de la Sociedad Argentina de Inmunología; Reunión de la Sociedad Argentina de Andrología; XLVI Reunión anual de la Sociedad Argentina de Biofísica; XIX Reunión anual de la Sociedad Argentina de Biología; XLIX Reunión anual de la Sociedad Argentina de Farmacología Experimental; Reunión anual de la Sociedad Argentina de Fisiología; Reunión anual de la Sociedad Argentina de Hematología; XXIX Reunión anual de la Sociedad Argentina de Protozoología.Buenos AiresArgentinaSociedad Argentina de Investigación ClínicaSociedad Argentina de Investigación Bioquímica y Biología MolecularSociedad Argentina de InmunologíaSeociedad argentina de AndrologíaSociedad Argentina de BiofísicaSociedad Argentina de BiologíaSociedad Argentina de Farmacología ExperimentalSociedad Argentina de FisiologíaSociedad Argentina de HematologíaSociedad Argentina de ProtozoologíaFundación Revista MedicinaKotsias, Basilio AristidesBecu, Damasia2017info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/conferenceObjectReuniónJournalhttp://purl.org/coar/resource_type/c_5794info:ar-repo/semantics/documentoDeConferenciaapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/246182Characterization of Rat Caltriin Structure and its interactions with model membranes at the air-water interface using molecular dynamics simulations and other bioinformatics tools; Reunión Conjunta de Sociedades de Biociencias 2017; LXII Reunión anual de la Sociedad Argentina de Investigación Clínica; LIII Reunión anual de la Sociedad Argentina de Investigación Bioquímica y Biología Molecular; LXI Reunión anual de la Sociedad Argentina de Inmunología; Reunión de la Sociedad Argentina de Andrología; XLVI Reunión anual de la Sociedad Argentina de Biofísica; XIX Reunión anual de la Sociedad Argentina de Biología; XLIX Reunión anual de la Sociedad Argentina de Farmacología Experimental; Reunión anual de la Sociedad Argentina de Fisiología; Reunión anual de la Sociedad Argentina de Hematología; XXIX Reunión anual de la Sociedad Argentina de Protozoología.; Buenos Aires; Argentina; 2017; 513-5130025-76801669-9106CONICET DigitalCONICETengInternacionalinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-10-22T12:18:46Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/246182instacron: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:34982025-10-22 12:18:46.81CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
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Reunión Conjunta de Sociedades de Biociencias 2017; LXII Reunión anual de la Sociedad Argentina de Investigación Clínica; LIII Reunión anual de la Sociedad Argentina de Investigación Bioquímica y Biología Molecular; LXI Reunión anual de la Sociedad Argentina de Inmunología; Reunión de la Sociedad Argentina de Andrología; XLVI Reunión anual de la Sociedad Argentina de Biofísica; XIX Reunión anual de la Sociedad Argentina de Biología; XLIX Reunión anual de la Sociedad Argentina de Farmacología Experimental; Reunión anual de la Sociedad Argentina de Fisiología; Reunión anual de la Sociedad Argentina de Hematología; XXIX Reunión anual de la Sociedad Argentina de Protozoología.
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