Dynamical Behaviour of Matrix Proteins from Mason-Pfizer Monkey Virus

Abstract

Title: Dynamical behaviour of matrix proteins from Mason-Pfizer Monkey Virus Author: Pavel Srb Department: Department of Low temperature physics Supervisor: doc. RNDr. Jan Lang, PhD. Abstract: We studied the oligomeric properties of betaretroviral nonmyristoylated ma- trix protein (MA) and its R55F mutant from the Mason-Pfizer monkey virus in solution by means of NMR spectroscopy. We have proven that the wild- type (WT) MA forms oligomers in solution. The final model of oligomeriza- tion of the WT MA was derived by concerted use of chemical shift mapping and diffusion-ordered spectroscopy measured on a set of protein samples with varying concentrations. We found that the Mason-Pfizer monkey virus WT MA exists in a monomer-dimer-trimer equilibrium in solution. Further a combination of NMR relaxation measurements and advanced analysis of molecular dynamics simulation trajectory provided an unprecedentedly de- tailed insight into internal mobility of matrix proteins of the Mason-Pfizer monkey virus. Strong evidence have been obtained that the oligomerization capacity of the wild-type matrix protein is closely related to the enhanced dynamics of several parts of its backbone on a nanosecond time scale. In- creased flexibility has been observed for two regions: the loop between he- lices α2 and α3 and the C-terminal...

Název práce: Dynamické chování matrixových proteinů Mason-Pfizerova opičího viru Autor: Pavel Srb Katedra: Katedra fyziky nízkých teplot Vedoucí disertační práce: doc. RNDr. Jan Lang, Ph.D Abstrakt: Studovali jsme oligomerizační vlastnosti betaretrovirového non- myristoylovaného matrixového proteinu a jeho mutantu R55F z Mason- Pfizerova opičího viru metodami NMR spektroskopie v kapalné fázi. Bylo prokázáno, že divoký typ (WT) v roztoku oligomerizuje. Detailní model oligomerizace byl získán pomocí společné analýzy koncentračně závislých chemických posunů a translačních difúzních koeficientů. Bylo zjišťeno, že WT se v roztoku nachází v rovnováze mezi monomerem, dimerem a trimerem. Dále bylo využito kombinace NMR relaxačních měření a molekulové dynamiky k detailnímu studiu lokálních pohybů v proteinu. Výsledky ukazují, že oligomerizace je úzce svázána se zvýšenou pohyblivostí molekuly WT v oblasti smyčky mezi helixy α2 and α3 a v C-terminální části helixu α3. Tyto části molekuly zároveň tvoří oligomerizační rozhraní. Mutantní pro- tein R55F, který nevykazuje specifickou oligomerizaci byl shledán podstatně rigidnějším. Z analýzy vyplývá, že mechanismy konformační selekce, in- dukovaného fitu a strukturní...