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 enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli:
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti/Sarja
Volyymi
296
Artikkelinumero
100728
ISSN
Julkaisufoorumi
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