Interdisciplinary study on the calcium-dependent conformational change of collagen-binding domain from clostridial collagenases

梭菌胶原酶胶原结合域钙依赖性构象变化的跨学科研究

基本信息

项目摘要

Histotoxic clostridia produce collagneases responsible for extensive tissue destruction in gas gangrene. C-terminal collagen-binding domain (CBD) of these enzymes is the minimal segment responsible to bind to collagen fibril. We have shown that CBD can be applied to anchor growth factors in local tissue. Three orientations of tropocollagen were proposed to interact with 'hot spot' residues in CBD.CBD was isotopically enriched and one peak is observed for each residue in the 'H-'5N HSQC spectrum. The spectrum with well dispersed cross peaks also indicated that CBD was properly folded. NMR titration study with a tropocollagen analog narrowed the binding interface to a cleft. NMR titrations with spin-labeled analog of collagenous peptide unambiguously identified the orientation of tropocollagen on CBD. The saddle like binding cleft could bend a tropocollagen. CBD may aid in hydrolysis by 1) binding to collagenous peptide in one orientation to facilitate disbanding of the fibril and 2) by bending the collagenous triple helix to assist unwinding of triple helix in such a way that the scissile peptide bond would be exposed. Pararthyroid hormone (PTH) is used for the treatment of osteoporosis, but it is so quickly metabolized that it must be given by daily injection. To prolong its duration of action, we have synthesized a fusion protein (PTH-CBD) of PTH and CBD. PTH-CBD retained its ability to bind collagen in vitro, and stimulated cAMP accumulation with similar potency and efficacy to human PTH in LL-CPK cells stably transfected with the PTH receptor. Weekly injections of PTH-CBD in normal young female mice for 8 weeks resulted in a significant increase in spinal bone mineral density. There were no side effects observed. This novel fusion protein represents an application of a new concept in drug design, combining individual protein domains to create an agent with unique properties
组织毒性梭状芽胞杆菌产生的胶原蛋白酶导致气体坏疽的大规模组织破坏。这些酶的C末端胶原结合结构域(CBD)是负责与胶原原纤维结合的最小段。我们已经表明,CBD可以应用于局部组织中的锚定生长因子。提出了三个方向的Tropocollagen与CBD.CBD中的“热点”残基相互作用,并且在同位素上富集,并且在“ H-'5N HSQC频谱中的每个残基”中观察到一个峰。具有良好分散横峰的光谱也表明CBD正确折叠。 Tropocollagen类似物的NMR滴定研究将结合界面缩小到裂缝。 NMR滴定胶原肽的自旋标记类似物明确鉴定了Tropocollagen在CBD上的方向。像绑定的裂缝一样,马鞍可以弯曲tropocollagen。 CBD可以通过一个方向与胶原肽结合1)与胶原肽结合,以促进原纤维解散,并通过弯曲胶原三重螺旋弯曲胶原蛋白三重螺旋,以这种方式有助于将s骨肽键的方式漏出。甲状旁腺激素(PTH)用于治疗骨质疏松症,但它很快代谢,必须通过每日注射给出。为了延长其作用持续时间,我们合成了PTH和CBD的融合蛋白(PTH-CBD)。 PTH-CBD保留了其在体外结合胶原蛋白的能力,并刺激了cAMP的积累,其效力和功效与人类PTH的LL-CPK细胞中稳定转染的LL-CPK细胞中的效力和功效相似。每周对正常雌性小鼠PTH-CBD注射8周,导致脊柱骨矿物质密度显着增加。没有观察到副作用。这种新颖的融合蛋白代表了在药物设计中的新概念的应用,结合了单个蛋白质结构域以创建具有独特特性的代理

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Weekly administration of a novel parathyroid hormone - Collagen-binding domain fusion protein increases bone mineral density by more than 15 percent in normal mouse
每周施用一种新型甲状旁腺激素 - 胶原结合域融合蛋白可使正常小鼠的骨矿物质密度增加 15% 以上
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    T Ponnapakkam;O Matsushita;J Sakon;RC Gensure
  • 通讯作者:
    RC Gensure
ガス壊疽菌群コラゲナーゼの基質認識機構と薬物送達システムへの応用
坏疽坏疽胶原酶的底物识别机制及其在药物递送系统中的应用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    PST Leena;O Matsushita;R Gensure;J Sakon;松下 治
  • 通讯作者:
    松下 治
Vibzlo alginolyticusのコラーゲン分解レギュロンの発現調節について
溶藻弧菌胶原降解调节子表达的调控
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    松下 治;宮田 茂;玉井 栄治;岡部 昭延
  • 通讯作者:
    岡部 昭延
Collagen binding charactehstics of collagen-binding dolmain from Clostridium histolvticum class I collagenase.
来自组织梭菌 I 类胶原酶的胶原蛋白结合域的胶原蛋白结合特征。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    J Sakon;PST Leena;O Matsushita
  • 通讯作者:
    O Matsushita
Collagen binding characteristics of collagen-binding domain from Clostri dium histolyticum class I collagenase
溶组织梭菌 I 类胶原酶胶原结合域的胶原结合特征
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    J Sakon;PST Leena;O Matsushita
  • 通讯作者:
    O Matsushita
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

MATSUSHITA Osamu其他文献

MATSUSHITA Osamu的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('MATSUSHITA Osamu', 18)}}的其他基金

Structure-function analysis of bacterial toxins in tissue destruction to apply their functional domains to regenerative medicine
组织破坏中细菌毒素的结构功能分析,将其功能域应用于再生医学
  • 批准号:
    26460527
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 2.52万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Preclinical study to elucidate molecular mechanism of matrix anchoring using bacterial proteins
利用细菌蛋白阐明基质锚定分子机制的临床前研究
  • 批准号:
    23590516
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 2.52万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Translational research on a drug delivery system using substrate binding domain derived from bacterial collagenases
使用源自细菌胶原酶的底物结合域的药物递送系统的转化研究
  • 批准号:
    20590452
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 2.52万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Basic research on the development of novel vaccines with collagen-anchoring potency.
具有胶原锚定功效的新型疫苗开发的基础研究。
  • 批准号:
    14570239
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 2.52万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Drug design based on the three-dimensional structure of collagen-binding domain, and its application
基于胶原结合域三维结构的药物设计及其应用
  • 批准号:
    12670258
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 2.52万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Analysis of the activation and mode of action of Clostridium perfringens ε-toxin
产气荚膜梭菌ε-毒素的活化及作用方式分析
  • 批准号:
    09670286
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 2.52万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

相似国自然基金

原子层沉积制备分子筛限域过渡金属催化甲醇水蒸气重整制氢
  • 批准号:
    22302098
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
MBene的构建及其限域催化Li-Mg-B-H复合储氢材料性能与机理研究
  • 批准号:
    22379030
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
多孔碳薄层限域镍纳米粒子/TiO2光热催化CO2甲烷化
  • 批准号:
    22302039
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
碳缺陷构型调控限域双过渡金属单原子电催化降解氯代有机物
  • 批准号:
    22376110
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
可控介孔固体酸碱限域协同催化生物质共轭单体的偶联增值机理研究
  • 批准号:
    22308169
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Tissue Adhesive RNA Interference Nanoparticles to Block Progression of Posttraumatic and Spontaneous Osteoarthritis.
组织粘附 RNA 干扰纳米颗粒可阻止创伤后和自发性骨关节炎的进展。
  • 批准号:
    10539405
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.52万
  • 项目类别:
Tissue Adhesive RNA Interference Nanoparticles to Block Progression of Posttraumatic and Spontaneous Osteoarthritis.
组织粘附 RNA 干扰纳米颗粒可阻止创伤后和自发性骨关节炎的进展。
  • 批准号:
    10688080
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.52万
  • 项目类别:
Suppressing Inflammation by Blocking IKK Oligomer
通过阻断 IKK 寡聚物抑制炎症
  • 批准号:
    10446098
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.52万
  • 项目类别:
Allosteric control of collagen fibril degradation by matrix metalloprotease-1
基质金属蛋白酶-1 对胶原原纤维降解的变构控制
  • 批准号:
    10402052
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.52万
  • 项目类别:
Allosteric control of collagen fibril degradation by matrix metalloprotease-1
基质金属蛋白酶-1 对胶原原纤维降解的变构控制
  • 批准号:
    10853496
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.52万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了