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Erschienen in: Metabolic Brain Disease 4/2024

08.01.2024 | Original Article

A computational approach to analyzing the functional and structural impacts of Tripeptidyl-Peptidase 1 missense mutations in neuronal ceroid lipofuscinosis

verfasst von: Priyanka K, Priya N Madhana, Rajalakshmanan Eswaramoorthy, Magesh Ramasamy

Erschienen in: Metabolic Brain Disease | Ausgabe 4/2024

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Abstract

Neuronal ceroid-lipofuscinosis (NCLs) are a group of severe neurodegenerative conditions, most likely present in infantile, late infantile, juvenile, and adult-onset forms. Their phenotypic characteristics comprise eyesight damage, reduced motor activity and cognitive function, and sometimes tend to die in the initial stage. In recent studies, NCLs have been categorized into at least 14 genetic collections (CLN1-14). CLN2 gene encodes Tripeptidyl peptidase 1 (TPP1), which affects late infantile-onset form. In this study, we retrieved a mutational dataset screening for TPP1 protein from various databases (ClinVar, UniProt, HGMD). Fifty-six missense mutants were enumerated with computational methods to perceive the significant mutants (G475R and G501C) and correlated with clinical and literature data. A structure-based screening method was initiated to understand protein-ligand interaction and dynamic simulation. The docking procedure was performed for the native (3EDY) and mutant (G473R and G501C) structures with Gemfibrozil (gem), which lowers the lipid level, decreases the triglycerides amount in the blood circulation, and controls hyperlipidemia. The Native had an interaction score of -5.57 kcal/mol, and the mutants had respective average binding scores of -6.24 (G473R) and − 5.17 (G501C) kcal/mol. Finally, molecular dynamics simulation showed that G473R and G501C mutants had better flexible and stable orientation in all trajectory analyses. Therefore, this work gives an extended understanding of both functional and structural levels of influence for the mutant form that leads to NCL disorder.
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Literatur
Zurück zum Zitat Dassault RM, Villacoublay V, Becard N (2016) Dassault Systèmes Datafirst. 78946 Dassault RM, Villacoublay V, Becard N (2016) Dassault Systèmes Datafirst. 78946
Zurück zum Zitat P S, D KT, Tanwar H, R S, C GPD, Zayed H (2017) Structural analysis of G1691S variant in the human filamin B gene responsible for Larsen Syndrome: a comparative Computational Approach. J Cell Biochem 118(7):1900–1910CrossRefPubMed P S, D KT, Tanwar H, R S, C GPD, Zayed H (2017) Structural analysis of G1691S variant in the human filamin B gene responsible for Larsen Syndrome: a comparative Computational Approach. J Cell Biochem 118(7):1900–1910CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Sun A, Chang IJ, Lam C, Berry GT (2021) 14 - Lysosomal storage disorders. In: Pyeritz RE, Korf BR, Grody WW (eds) Emery and Rimoin’s principles and practice of medical genetics and genomics, 7th edn. Academic Press, p 563–682 Sun A, Chang IJ, Lam C, Berry GT (2021) 14 - Lysosomal storage disorders. In: Pyeritz RE, Korf BR, Grody WW (eds) Emery and Rimoin’s principles and practice of medical genetics and genomics, 7th edn. Academic Press, p 563–682
Zurück zum Zitat Van Beersel G, Tihon E, Demine S et al (2013) Different molecular mechanisms involved in spontaneous and oxidative stress-induced mitochondrial fragmentation in tripeptidyl peptidase-1 (TPP-1)-deficient fibroblasts. Biosci Rep 33:243–258. https://doi.org/10.1042/BSR20120104CrossRef Van Beersel G, Tihon E, Demine S et al (2013) Different molecular mechanisms involved in spontaneous and oxidative stress-induced mitochondrial fragmentation in tripeptidyl peptidase-1 (TPP-1)-deficient fibroblasts. Biosci Rep 33:243–258. https://​doi.​org/​10.​1042/​BSR20120104CrossRef
Metadaten
Titel
A computational approach to analyzing the functional and structural impacts of Tripeptidyl-Peptidase 1 missense mutations in neuronal ceroid lipofuscinosis
verfasst von
Priyanka K
Priya N Madhana
Rajalakshmanan Eswaramoorthy
Magesh Ramasamy
Publikationsdatum
08.01.2024
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metabolic Brain Disease / Ausgabe 4/2024
Print ISSN: 0885-7490
Elektronische ISSN: 1573-7365
DOI
https://doi.org/10.1007/s11011-024-01341-8

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