Ułatwienia dostępu

Seminarium Fizyki Teoretycznej

Theoretical Physics Seminar Stacjonarnie

Multi-scale simulations of galectin-3

07-05-2024 12:00 - 13:00
Miejsce
Institute of Physics PAS, Room D, Building I
Speaker
MSc. Midhun Anila
Affiliation
Institute of Physics PAS
Sala
Room D (Building I)

Intrinsically disordered proteins (IDPs) at physiological conditions have no well-defined, stable structure in extended parts of their polypeptide chains. They participate in many processes in biological cells, including signaling, cell-cycle regulation, and initiation of translation.

IDPs are major components of biomolecular condensates (BCs) that form through liquid-liquid phase separation in biological cells. Despite considerable research on BCs in the cytosol and nucleus, their behavior at cellular membranes remains largely unexplored.

Galectin-3 is a protein comprising an intrinsically disordered N-terminal domain (NTD) and a well-folded carbohydrate recognition domain (CRD) which can bind to glycosphingolipids on the cell membrane. Galectin-3 is known to mediate clathrin-independent endocytosis [1] and has been recently shown to undergo liquid-liquid phase separation [2], but the function of the BCs of galectin-3 in the endocytic pit formation is unknown.

Using dissipative particle dynamics (DPD) simulations, we explore how polymer models resembling galectin-3 sense and respond to membrane curvature. Our findings suggest a generic mechanism by which BCs sense membrane curvature, potentially influencing such cellular processes as endocytosis [3]. To elucidate the conformational dynamics of galectin-3, we have conducted molecular dynamics simulations using the Martini 3 force field. Following the method introduced by Thomasen et al. [4] for rescaling protein-water interactions, we generate a conformational ensemble in good quantitative agreement with data from small angle X-ray scattering experiments [5]. Our simulations reveal large-scale fluctuations between compact and extended conformations of galectin-3, with aromatic residues within the NTD forming most frequent contacts [6].

[1] Ramya Lakshminarayan, Christian Wunder, Ulrike Becken, Mark T. Howes, Carola Benzing, Senthil Arumugam, Susanne Sales, Nicholas Ariotti, Valérie Chambon, Christophe Lamaze, Damarys Loew, Andrej Shevchenko, Katharina Gaus, Robert G. Parton & Ludger Johannes, Galectin-3 drives glycosphingolipid-dependent biogenesis of clathrin-independent carriers, Nature Cell Biology 16, 592-603 (2014)

[2] Yi-Ping Chiu, Yung-Chen Sun, De-Chen Qiu, Yu-Hao Lin, Yin-Quan Chen, Jean-Cheng Kuo & Jie-rong Huang, Liquid-liquid phase separation and extracellular multivalent interactions in the tale of galectin-3, Nature Communications11, 1229 (2020)

[3] Midhun Mohan Anila,a Rikhia Ghoshb and Bartosz Różycki, Membrane curvature sensing by model biomolecular condensates, Soft Matter 19, 3723-3732 (2023)

[4] F. Emil Thomasen, Francesco Pesce, Mette Ahrensback Roesgaard, Giulio Tesei, and Kresten Lindorff-Larsen, Improving Martini 3 for disordered and multidomain proteins, Journal of Chemical Theory and Computation 18, 2033-2041 (2022)

[5] Yu-Hao Lin, De-Chen Qiu, Wen-Han Chang, Yi-Qi Yeh, U-Ser Jeng, Fu-Tong Liu, and Jie-rong Huang,The intrinsically disordered N-terminal domain of galectin-3 dynamically mediates multisite self-association of the protein through fuzzy interactions, Journal of Biological Chemistry, 292, 17845-17856 (2017)

[6] Anila, M. M., Rogowski P., & Różycki, B., Scrutinising the conformational ensemble of the intrinsically mixed-folded protein galectin-3 Under review. (2024)

 

 
 

Lista terminów (Strona szczegółów wydarzenia)

  • 07-05-2024 12:00 - 13:00
Zapamiętaj ustawienia
Ustawienia plików cookies
Do działania oraz analizy naszej strony używamy plików cookies i podobnych technologii. Pomagają nam także zrozumieć w jaki sposób korzystasz z treści i funkcji witryny. Dzięki temu możemy nadal ulepszać i personalizować korzystanie z naszego serwisu. Zapewniamy, że Twoje dane są u nas bezpieczne. Nie przekazujemy ich firmom trzecim. Potwierdzając tę wiadomość akceptujesz naszą Politykę plików cookies.
Zaznacz wszystkie zgody
Odrzuć wszystko
Przeczytaj więcej
Essential
Te pliki cookie są potrzebne do prawidłowego działania witryny. Nie możesz ich wyłączyć.
Niezbędne pliki cookies
Te pliki cookie są konieczne do prawidłowego działania serwisu dlatego też nie można ich wyłączyć z tego poziomu, korzystanie z tych plików nie wiąże się z przetwarzaniem danych osobowych. W ustawieniach przeglądarki możliwe jest ich wyłączenie co może jednak zakłócić prawidłowe działanie serwisu.
Akceptuję
Analityczne pliki cookies
Te pliki cookie mają na celu w szczególności uzyskanie przez administratora serwisu wiedzy na temat statystyk dotyczących ruchu na stronie i źródła odwiedzin. Zazwyczaj zbieranie tych danych odbywa się anonimowo.
Google Analytics
Akceptuję
Odrzucam