Studio mediante NMR dell' interazione tra il dominio OSCP dell' ATP sintasi e la proteina mitocondriale IF1

The OSCP domain of ATP synthase is a subunit belonging to complex V that makes contact with the alpha and beta subunits of F1 and with the C-ter end of the b subunit. Thanks to these contacts, the OSCP domain reduces the mechanical stress perceived by the F1 catalytic sector. The N domain of OSCP has recently been shown to be the binding site for the mitochondrial protein IF1. In cancer, this binding causes an inhibition of apoptosis PTP-dependent, while in healthy cells the binding of IF1 to the catalytic center of ATP synthase inhibits ATP hydrolysis In this thesis work we studied the N domain of OSCP (consisting of 109 residues) and the 1-60 portion of IF1. To produce them, the growth of BL21 bacterial strains transformed with petSUMO vectors containing the sequences for our proteins of interest was carried out. The production of OSCPN and IF1 1-60 is coupled to the purification of them using chromatographic techniques (affinity chromatography, Desalting, ion exchange and size exclusion). Subsequently we studied them using NMR (nuclear magnetic resonance) with a Bruker AVANCE NEO 600 MHz spectrometer. At the end, the spectra were analyzed with Bruker Topspin 4.3.0. and NMRFAM-Sparky. From the spectra and the data analysis conducted it was possible to demonstrate the interaction between the N domain of OSCP and IF1 1-60.

Il dominio OSCP dell’ATP sintasi è una subunità appartenente al complesso V che prende contatto con le subunità alfa e beta di F1 e con l’estremità C-ter della subunità b. Grazie a tali contatti, il dominio OSCP riduce lo stress meccanico percepito dal settore catalitico F1. È stato recentemente dimostrato che il dominio N di OSCP è il sito di legame per la proteina mitocondriale IF1. Nel cancro tale legame causa un’inibizione dell’apoptosi PTP dipendente, mentre nelle cellule sane il legame di IF1 con il centro catalitico dell’ATP sintasi inibisce l’idrolisi di ATP. In questo lavoro di tesi ci siamo focalizzati sul dominio N di OSCP (costituito da 109 residui) e la porzione 1-60 di IF1. Per produrle si è effettuata la crescita di ceppi batterici BL21 trasformati con vettori petSUMO contenenti le sequenze per le nostre proteine di interesse. La produzione di OSCPN e IF1 1-60 è accoppiata alla purificazione di quest’ultime mediante tecniche cromatografiche (cromatografia ad affinità, Desalting, scambio ionico e ad esclusione dimensionale). Successivamente le abbiamo studiante mediante NMR (risonanza magnetica nucleare) con un Bruker AVANCE NEO 600 MHz spectrometer. Infine, gli spettri sono stati analizzati con Bruker Topspin 4.3.0. e NMRFAM-Sparky. Dagli spettri e dalla analisi dati condotta è stato possibile dimostrare l’interazione tra il dominio N di OSCP e IF1 1-60.