多項式グラフを用いた組換えα-クリスタリンオリゴマーシャペロン活性の予測

Prediction of recombinant α-crystallin oligomer chaperone activity using polynomial graphs.

• Gautam Krishnan
• Utpal Roy

抄録

マイコバクテリアのα-クリスタリン（Acr）は、宿主組織内に潜伏している状態で発見されたタンパク質のフォールディングミスを防ぐシャペロンである。 インスリンをモデル基質とし、多項式グラフを用いて、組換えタンパク質のオリゴマー状態の関数である分子レベルの相互作用を予測することを試みた。組換えオリゴマーAcrのシャペロン活性は、ゲルろ過クロマトグラフィー前に得られたAcrサンプルを用いて60℃で測定し、ゲルろ過したサンプルと比較した。 構築された多項式グラフは、オリゴマーによるインスリンB鎖の分子被覆率の改善を示した。2次係数は、Acrのオリゴマー比に応じて変化し、シャペロン活性を向上させるものである。また、多項式解析により、オリゴマーの結合・解離の動的な性質に基づいて、Acrの潜在的なバッチのシャペロン活性を予測するのに有用なパラメータであることが示唆された。 結果は、9-merの比率が高いほど、低い比率に比べてインスリンB鎖の被覆率が向上することを示した。このことは、シミュレーションプロットと実際のアッセイデータの両方で示された。その結果、インスリンB鎖の被覆率は9-merの比率が高いほど改善されることが示された。

Mycobacterial α-crystallin (Acr) is a chaperone that prevents misfolding of proteins when is found in a latent form in the host tissue. Using insulin as a model substrate and utilizing polynomial graphs, we attempted to predict molecular-level interactions that are a function of the oligomeric state of the recombinant protein. The chaperone activity of the recombinant oligomeric Acr was measured at 60°C with Acr samples obtained before gel filtration chromatography and compared with a gel-filtered sample. The polynomial graphs constructed showed improved molecular coverage of the insulin B chain by the oligomer. The 2 order coefficient is the one that changes with the oligomeric ratio of Acr and improves chaperone activity. Polynomial analysis suggested that it could be a useful parameter to predict chaperone activity for potential batches of Acr based on the dynamic nature of the association and disassociation of oligomers. : The results showed that coverage of insulin B chain improved with higher ratio of 9-mer as compared to lower ratios. This was shown by both simulation plots and actual assay data. The polynomial graphs showed increase in the 2 order coefficient, thus suggesting the important role of oligomerisation in improved molecular coverage of insulin B chain.

Copyright: © 2018 Krishnan G and Roy U.