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Bányai L, Sonderegger P, Patthy L. Agrin binds BMP2, BMP4 and TGFbeta1. PLoS One 2010; 5:e10758. [PMID: 20505824 PMCID: PMC2874008 DOI: 10.1371/journal.pone.0010758] [Citation(s) in RCA: 23] [Impact Index Per Article: 1.5] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [MESH Headings] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 08/10/2009] [Accepted: 05/03/2010] [Indexed: 01/13/2023] Open
Abstract
The C-terminal 95 kDa fragment of some isoforms of vertebrate agrins is sufficient to induce clustering of acetylcholine receptors but despite two decades of intense agrin research very little is known about the function of the other isoforms and the function of the larger, N-terminal part of agrins that is common to all isoforms. Since the N-terminal part of agrins contains several follistatin-domains, a domain type that is frequently implicated in binding TGFβs, we have explored the interaction of the N-terminal part of rat agrin (Agrin-Nterm) with members of the TGFβ family using surface plasmon resonance spectroscopy and reporter assays. Here we show that agrin binds BMP2, BMP4 and TGFβ1 with relatively high affinity, the KD values of the interactions calculated from SPR experiments fall in the 10−8 M–10−7 M range. In reporter assays Agrin-Nterm inhibited the activities of BMP2 and BMP4, half maximal inhibition being achieved at ∼5×10−7 M. Paradoxically, in the case of TGFβ1 Agrin N-term caused a slight increase in activity in reporter assays. Our finding that agrin binds members of the TGFβ family may have important implications for the role of these growth factors in the regulation of synaptogenesis as well as for the role of agrin isoforms that are unable to induce clustering of acetylcholine receptors. We suggest that binding of these TGFβ family members to agrin may have a dual function: agrin may serve as a reservoir for these growth factors and may also inhibit their growth promoting activity. Based on analysis of the evolutionary history of agrin we suggest that agrin's growth factor binding function is more ancient than its involvement in acetylcholine receptor clustering.
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Affiliation(s)
- László Bányai
- Institute of Enzymology, Biological Research Center, Hungarian Academy of Sciences, Budapest, Hungary
| | - Peter Sonderegger
- Department of Biochemistry, University of Zurich, Zurich, Switzerland
| | - László Patthy
- Institute of Enzymology, Biological Research Center, Hungarian Academy of Sciences, Budapest, Hungary
- * E-mail:
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Preat T, Da Lage JL, Colleaux L, Didelot G, Molinari F, Tchenio P, Milhiet E, Munnich A, Cariou ML. Response to Comment on "Tequila, a Neurotrypsin Ortholog, Regulates Long-Term Memory Formation in
Drosophila
". Science 2007. [DOI: 10.1126/science.1138579] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/02/2022]
Abstract
Sonderegger and Patthy argue that the trypsin catalytic domains of
Drosophila
Tequila and human neurotrypsin are not linked by an orthology relationship. We present analyses based both on BLAST (basic local alignment search tool) comparisons and on phylogenetic relationships, which show that these two proteases do share an orthologous region that includes the trypsin domain.
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Affiliation(s)
- Thomas Preat
- Gènes et Dynamique des Systèmes de Mémoire, UMR CNRS 7637, Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles, 10 rue Vauquelin 75005 Paris, France
- Evolution, Génomes et Spéciation, UPR CNRS 9034, avenue de la Terrasse 91198 Gif-sur-Yvette Cedex, France
- Département de Génétique et Unité de Recherche sur les Handicaps Génétiques de l'Enfant, INSERM U781, Hôpital Necker-Enfants Malades, 149 Rue de Sèvres, 75743 Paris Cedex 15, France
- Laboratoire Aimé Cotton, UPR CNRS 3321, Bâtiment 505, 91405 Orsay Cedex, France
| | - Jean-Luc Da Lage
- Gènes et Dynamique des Systèmes de Mémoire, UMR CNRS 7637, Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles, 10 rue Vauquelin 75005 Paris, France
- Evolution, Génomes et Spéciation, UPR CNRS 9034, avenue de la Terrasse 91198 Gif-sur-Yvette Cedex, France
- Département de Génétique et Unité de Recherche sur les Handicaps Génétiques de l'Enfant, INSERM U781, Hôpital Necker-Enfants Malades, 149 Rue de Sèvres, 75743 Paris Cedex 15, France
- Laboratoire Aimé Cotton, UPR CNRS 3321, Bâtiment 505, 91405 Orsay Cedex, France
| | - Laurence Colleaux
- Gènes et Dynamique des Systèmes de Mémoire, UMR CNRS 7637, Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles, 10 rue Vauquelin 75005 Paris, France
- Evolution, Génomes et Spéciation, UPR CNRS 9034, avenue de la Terrasse 91198 Gif-sur-Yvette Cedex, France
- Département de Génétique et Unité de Recherche sur les Handicaps Génétiques de l'Enfant, INSERM U781, Hôpital Necker-Enfants Malades, 149 Rue de Sèvres, 75743 Paris Cedex 15, France
- Laboratoire Aimé Cotton, UPR CNRS 3321, Bâtiment 505, 91405 Orsay Cedex, France
| | - Gérard Didelot
- Gènes et Dynamique des Systèmes de Mémoire, UMR CNRS 7637, Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles, 10 rue Vauquelin 75005 Paris, France
- Evolution, Génomes et Spéciation, UPR CNRS 9034, avenue de la Terrasse 91198 Gif-sur-Yvette Cedex, France
- Département de Génétique et Unité de Recherche sur les Handicaps Génétiques de l'Enfant, INSERM U781, Hôpital Necker-Enfants Malades, 149 Rue de Sèvres, 75743 Paris Cedex 15, France
- Laboratoire Aimé Cotton, UPR CNRS 3321, Bâtiment 505, 91405 Orsay Cedex, France
| | - Florence Molinari
- Gènes et Dynamique des Systèmes de Mémoire, UMR CNRS 7637, Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles, 10 rue Vauquelin 75005 Paris, France
- Evolution, Génomes et Spéciation, UPR CNRS 9034, avenue de la Terrasse 91198 Gif-sur-Yvette Cedex, France
- Département de Génétique et Unité de Recherche sur les Handicaps Génétiques de l'Enfant, INSERM U781, Hôpital Necker-Enfants Malades, 149 Rue de Sèvres, 75743 Paris Cedex 15, France
- Laboratoire Aimé Cotton, UPR CNRS 3321, Bâtiment 505, 91405 Orsay Cedex, France
| | - Paul Tchenio
- Gènes et Dynamique des Systèmes de Mémoire, UMR CNRS 7637, Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles, 10 rue Vauquelin 75005 Paris, France
- Evolution, Génomes et Spéciation, UPR CNRS 9034, avenue de la Terrasse 91198 Gif-sur-Yvette Cedex, France
- Département de Génétique et Unité de Recherche sur les Handicaps Génétiques de l'Enfant, INSERM U781, Hôpital Necker-Enfants Malades, 149 Rue de Sèvres, 75743 Paris Cedex 15, France
- Laboratoire Aimé Cotton, UPR CNRS 3321, Bâtiment 505, 91405 Orsay Cedex, France
| | - Elodie Milhiet
- Gènes et Dynamique des Systèmes de Mémoire, UMR CNRS 7637, Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles, 10 rue Vauquelin 75005 Paris, France
- Evolution, Génomes et Spéciation, UPR CNRS 9034, avenue de la Terrasse 91198 Gif-sur-Yvette Cedex, France
- Département de Génétique et Unité de Recherche sur les Handicaps Génétiques de l'Enfant, INSERM U781, Hôpital Necker-Enfants Malades, 149 Rue de Sèvres, 75743 Paris Cedex 15, France
- Laboratoire Aimé Cotton, UPR CNRS 3321, Bâtiment 505, 91405 Orsay Cedex, France
| | - Arnold Munnich
- Gènes et Dynamique des Systèmes de Mémoire, UMR CNRS 7637, Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles, 10 rue Vauquelin 75005 Paris, France
- Evolution, Génomes et Spéciation, UPR CNRS 9034, avenue de la Terrasse 91198 Gif-sur-Yvette Cedex, France
- Département de Génétique et Unité de Recherche sur les Handicaps Génétiques de l'Enfant, INSERM U781, Hôpital Necker-Enfants Malades, 149 Rue de Sèvres, 75743 Paris Cedex 15, France
- Laboratoire Aimé Cotton, UPR CNRS 3321, Bâtiment 505, 91405 Orsay Cedex, France
| | - Marie-Louise Cariou
- Gènes et Dynamique des Systèmes de Mémoire, UMR CNRS 7637, Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles, 10 rue Vauquelin 75005 Paris, France
- Evolution, Génomes et Spéciation, UPR CNRS 9034, avenue de la Terrasse 91198 Gif-sur-Yvette Cedex, France
- Département de Génétique et Unité de Recherche sur les Handicaps Génétiques de l'Enfant, INSERM U781, Hôpital Necker-Enfants Malades, 149 Rue de Sèvres, 75743 Paris Cedex 15, France
- Laboratoire Aimé Cotton, UPR CNRS 3321, Bâtiment 505, 91405 Orsay Cedex, France
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