undefined

Quantifying biomolecular hydrophobicity: Single molecule force spectroscopy of class II hydrophobins

Julkaisuvuosi

2021

Tekijät

Paananen, Arja; Weich, Sabine; Szilvay, Géza R.; Leitner, Michael; Tappura, Kirsi; Ebner, Andreas

Abstrakti:

Hydrophobins are surface-active proteins produced by filamentous fungi. The amphiphilic structure of hydrophobins is very compact, containing a distinct hydrophobic patch on one side of the molecule, locked by four intramolecular disulphide bridges. Hydrophobins form dimers and multimers in solution to shield these hydrophobic patches from water exposure. Multimer formation in solution is dynamic, and hydrophobin monomers can be exchanged between multimers. Unlike class I hydrophobins, class II hydrophobins assemble into highly ordered films at the air-water interface. In order to increase our understanding of the strength and nature of the interaction between hydrophobins, we used atomic force microscopy (AFM) for single molecule force spectroscopy to explore the molecular interaction forces between class II hydrophobins from Trichoderma reesei under different environmental conditions. A genetically engineered hydrophobin variant, NCys-HFBI, enabled covalent attachment of proteins to the apex of the AFM cantilever tip and sample surfaces in controlled orientation with sufficient freedom of movement to measure molecular forces between hydrophobic patches. The measured rupture force between two assembled hydrophobins was ∼31 pN, at a loading rate of 500 pN/s. The results indicated stronger interaction between hydrophobins and hydrophobic surfaces than between two assembling hydrophobin molecules. Furthermore, this interaction was stable under different environmental conditions, which demonstrates the dominance of hydrophobicity in hydrophobin-hydrophobin interactions. This is the first time that interaction forces between hydrophobin molecules, and also between naturally occurring hydrophobic surfaces, have been measured directly at a single-molecule level.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Paananen Arja Orcid -palvelun logo

Szilvay Géza R. Orcid -palvelun logo

Tappura Kirsi Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli:

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

296

Artikkelinumero

100728

Julkaisu­foorumi

59727

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Kokonaan avoin julkaisukanava

Kustantajan version lisenssi

CC BY

Rinnakkaistallennettu

Ei

Avoimen saatavuuden kirjoittajamaksu €

2190

Avoimen saatavuuden kirjoittajamaksun vuosi

2021

Muut tiedot

Tieteenalat

Biokemia, solu- ja molekyylibiologia

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1016/j.jbc.2021.100728

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä