Australian Journal of Chemistry Australian Journal of Chemistry Society
An international journal for chemical science
RESEARCH FRONT

Rapid Access to ω-Conotoxin Chimeras using Native Chemical Ligation

Gene Hopping A , Richard J. Lewis A and Paul F. Alewood A B

A Institute for Molecular Bioscience, The University of Queensland, St Lucia, Qld 4072, Australia.

B Corresponding author. Email: P.Alewood@imb.uq.edu.au

Australian Journal of Chemistry 62(10) 1333-1338 http://dx.doi.org/10.1071/CH09216
Submitted: 14 April 2009  Accepted: 9 June 2009   Published: 13 October 2009

Abstract

Grafting different regions of related peptides together to form a single protein chimera is a valuable tool in rapidly elucidating regions of activity or selectivity in peptides and proteins. To conveniently evaluate the contributions of the N- and C-terminal segments of ω-conotoxins CVID and MVIIC to activity, we employed native chemical ligation in CVID-MVIIC chimera design. Assembly of these peptide segments via the ligation method improved overall yield and coupling efficiency, with no difficult sequences encountered in contrast to the traditional full-length chain assembly of CVID. Radio-ligand binding assays revealed regions of importance for receptor recognition.


References

[1]  McIntosh J. M.Jones R. M.2001Toxicon391447doi:10.1016/S0041-0101(01)00145-3

[2]  Olivera B. M., Hillyard D. R., Rivier J., Woodward S., Gray W. R., Corpuz G., Cruz L. J., Marine Toxins: Origin, Structure, and Molecular Pharmacology (Eds S. Hall, G. Strichartz) 1990, pp. 256–277 (American Chemical Society: Washington, DC).

[3]  Olivera B. M.Rivier J.Clark C.Ramilo C. A.Carpuz G. P.Abogadie F. C.Mena E. E.Woodward S.Hillyard D. R.Cruz L. J.1990Science249257doi:10.1126/SCIENCE.2165278

[4]  Lewis R. J.Nielsen K. J.Craik D. J.Loughnan M. L.Adams D. A.Sharpe I. A.Luchian T.Adams D. J.Bond T.Thomas L.Jones A.Matheson J.-L.Drinkwater R.Andrews P. R.Alewood P. F.2000J. Biol. Chem.27535335doi:10.1074/JBC.M002252200

[5]  Matsueda G. R.Stewart J. A.1981Peptides245doi:10.1016/S0196-9781(81)80010-1

[6]  Nielsen K. J.Adams D. A.Thomas L.Bond T.Alewood P. F.Craik D. J.Lewis R. J.1999J. Mol. Biol.2891405doi:10.1006/JMBI.1999.2817

[7]  Alewood P. F.Hopping G.Armishaw C. J.2003Aust. J. Chem.56769doi:10.1071/CH03043

[8]  Hogg R. C.Hopping G.Alewood P. F.Adams D. J.Bertrand D.2003J. Biol. Chem.27826908doi:10.1074/JBC.M212628200

[9]  Lewis R. J.2009Prog. Mol. Subcell. Biol.4645doi:10.1007/978-3-540-87895-7_2

[10]  Miljanich G. P.2004Curr. Med. Chem.113029

[11]  Nielsen K. J.Schroeder T.Lewis R.2000J. Mol. Recognit.1355doi:10.1002/(SICI)1099-1352(200003/04)13:2<55::AID-JMR488>3.0.CO;2-O

[12]  Nielsen K. J.Thomas L.Lewis R. J.Alewood P. F.Craik D. J.1996J. Mol. Biol.263297doi:10.1006/JMBI.1996.0576

[13]  Bang D.Chopra N.Kent S. B.2004J. Am. Chem. Soc.1261377doi:10.1021/JA0385078

[14]  Bang D.Kent S. B.2004Angew. Chem. Int. Ed. Engl.432534doi:10.1002/ANIE.200353540

[15]  Sato K.Raymond C.Martin-Moutot N.Sasaki T.Ohtake A.Minami K.Van Renterghem C.Kim J. I.Takahashi M.Seagar M. J.2000FEBS Lett.469147doi:10.1016/S0014-5793(00)01263-1

[16]  Sato K.Raymond C.Martin-Moutot N.Sasaki T.Ohtake A.Minami K.Van Renterghem C.Takahashi M.Seagar M. J.2000Biochem. Biophys. Res. Commun.269254doi:10.1006/BBRC.2000.2284

[17]  Sato K.Raymond C.Martin-Moutot N.Sasaki T.Omori A.Ohtake A.Kim J. I.Kohno T.Takahashi M.Seagar M.1997FEBS Lett.414480doi:10.1016/S0014-5793(97)01056-9

[18]  Hillyard D.Monje V. D.Mintz I. M.Bean B. P.Nadasi L.Ramachandran J.Miljanich G. P.Azimi-Zoonooz A.McIntosh J. M.Cruz L. J.Imperial J. S.Olivera B. M.1992Neuron969doi:10.1016/0896-6273(92)90221-X

[19]  Kent S. B.1988Annu. Rev. Biochem.57957doi:10.1146/ANNUREV.BI.57.070188.004521

[20]  Hackeng T. M.Griffin J. H.Dawson P. E.1999Proc. Natl. Acad. Sci. USA9610068doi:10.1073/PNAS.96.18.10068

[21]  Fuller E.Green B. R.Catlin P.Buczek O.Nielsen J. S.Olivera B. M.Bulaj G.2005FEBS J.2721727doi:10.1111/J.1742-4658.2005.04602.X

[22]  McIntosh J. M.Hasson A.Spira M. E.Gray W. R.Li W.Marsh M.Hillyard D. R.Olivera B. M.1995J. Biol. Chem.27016796doi:10.1074/JBC.270.28.16796

[23]  Monje V. D.Haack J. A.Naisbitt S. R.Miljanich G. P.Ramachandran J.Nasdasdi L.Olivera B. M.Hillyard D.Gray W. R.1993Neurophamacology321141doi:10.1016/0028-3908(93)90008-Q

[24]  Shon K. J.Hasson A.Spira M. E.Cruz L. J.Gray W. R.Olivera B. M.1994Biochemistry3311420doi:10.1021/BI00204A003

[25]  Alewood P., Alewood D., Miranda L., Love S., Meutermans W., Wilson D., Rapid in situ Neutralization Protocols for Boc and Fmoc Solid-Phase Chemistries Method Enzymology (Ed. G. B. Fields) 1997, pp. 14–29 (Academic Press: New York, NY).

[26]  Schnolzer M.Alewood P.Jones A.Alewood D.Kent S. B.1992Int. J. Pept. Protein Res.40180

[27]  Camarero J. A.Adeva A.Muir T. W.2000Lett. Pept. Sci.717

[28]  Olivera B. M.Cruz L. J.de Santos V.LeCheminant G. W.Griffin D.Zeikus R.McIntosh J. M.Galyean R.Varga J.1987Biochemistry262086doi:10.1021/BI00382A004

[29]  Hillyard D. R.Olivera B. M.Woodward S.Corpuz G. P.Gray W. R.Ramilo C. A.Cruz L. J.1989Biochemistry28358doi:10.1021/BI00427A049

[30]  Terlau H.Shon K. J.Grilley M.Stocker M.Stuhmer W.Olivera B. M.1996Nature381148doi:10.1038/381148A0



Export Citation Cited By (5)