Conformational dynamics of α‐1 acid glycoprotein (AGP) in cancer: A comparative study of glycosylated and unglycosylated AGP

聚糖 糖基化 变构调节 糖蛋白 分子动力学 化学 灵活性(工程) 生物化学 受体 计算化学 数学 统计
作者
Bhawna Dixit,Wim Vranken,An Ghysels
出处
期刊:Proteins [Wiley]
卷期号:92 (2): 246-264 被引量:2
标识
DOI:10.1002/prot.26607
摘要

Abstract α‐1 acid glycoprotein (AGP) is one of the most abundant plasma proteins. It fulfills two important functions: immunomodulation, and binding to various drugs and receptors. These different functions are closely associated and modulated via changes in glycosylation and cancer missense mutations. From a structural point of view, glycans alter the local biophysical properties of the protein leading to a diverse ligand‐binding spectrum. However, glycans can typically not be observed in the resolved X‐ray crystallography structure of AGP due to their high flexibility and microheterogeneity, so limiting our understanding of AGP's conformational dynamics 70 years after its discovery. We here investigate how mutations and glycosylation interfere with AGP's conformational dynamics changing its biophysical behavior, by using molecular dynamics (MD) simulations and sequence‐based dynamics predictions. The MD trajectories show that glycosylation decreases the local backbone flexibility of AGP and increases the flexibility of distant regions through allosteric effects. We observe that mutations near the glycosylation site affect glycan's conformational preferences. Thus, we conclude that mutations control glycan dynamics which modulates the protein's backbone flexibility directly affecting its accessibility. These findings may assist in the drug design targeting AGP's glycosylation and mutations in cancer.
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