Abstract
In this article we analyze the bilirubin binding sites of human serum albumin from the point of view of the secondary structure instability, as well as the effect of amino acid substitutions caused by radiation exposure on the ability of albumin to bind bilirubin-IX-alpha. Based on calculations of binding energy and inhibition constants of bilirubin-albumin complexes before and after the amino acid substitutions, it was found that amino acid substitutions have different effects on the ability of human serum albumin to bind bilirubin. Amino acid substitutions Asp269-Gly269 (Nagasaki-1), Glu354-Lys354 (Hiroshima-1), Asp375-Asn375 (Nagasaki-2) reduce the binding free energy of bilirubin with human serum albumin, and the amino acid substitutions His3-Gln3 (Nagasaki-3) and Glu382-Lys382 (Hiroshima-2) increase it during molecular docking with the corresponding areas of the protein surface. The inhibition constants are significantly higher than with known binding sites. In general, mutations caused by radiation exposure cannot effect on bilirubin binding sites of human serum albumin, since the amino acid residues that are replaced do not interact with the amino acid residues from the binding sites (Leu115, Arg117, Phe134, Tyr138, Ile142, Phe149, Phe157, Tyr161, Arg186, Lys190, Lys240, Arg222). All amino acid residues from known binding sites are located in stable elements of the secondary structure of human serum albumin.The data obtained are important for understanding the impact of radiation exposure on the development of bilirubin encephalopathy in the population of the Chernobyl region and Japan.
Highlights
А размеры его невелики, то этот белок на 70 % определяет коллоидно-осмотическое давление плазмы [1]
Crystallographic analysis of human serum albumin complexed with 4Z,15E-bilirubin-IXalpha / P
Studies of the affinity of human serum albumin for binding of bilirubin at different temperatures and ionic strength / J
Summary
Элементы вторичной структуры сывороточного альбумина человека определяли с помощью алгоритма DSSP (Dictionary of Secondary Structure of Proteins – словарь вторичной структуры белка), т. е. данный алгоритм не предсказывает, а именно устанавливает конкретные элементы вторичной структуры, основываясь на возможности формирования водородных связей между атомами аминокислотных остатков главных цепей (www.swift.cmbi.umcn.nl/gv/dssp). Стабильность вторичной структуры сывороточного альбумина человека определяли с помощью оригинального алгоритма PentaFold 2.0 [6]. Для проведения докинга билирубина со структурой как нативного, так и модифицированного сывороточного альбумина человека использовали Molecular Docking server [8]. В результате были получены значения энергии связывания как до, так и после аминокислотной замены. Неожиданность заключалась в том, что 3D модели в PDB альбумина с билирубином в данном сайте связывания на сегодняшний день нет, а область, в которой расположен Arg222 2, b), является еще более специфичной для билирубина: свободная энергия связывания равна ‒5,39 ккал/моль, а константа ингибирования (Ki) составляет 112,33 мкмоль/л. Сайт связывания билирубина с Arg222 интересен еще и тем, что Arg222 расположен недалеко (на расстоянии 8,44 Å) от единственного остатка триптофана в сывороточном альбумине человека Аминокислотные остатки, с которыми формирует связи билирубин до и после мутации Asp269-Gly269
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callMore From: Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Medical series
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
