Structural insights into a functional unit from an immunogenic mollusk hemocyanin.
Concholepas concholepas
Ambrosio, A. L. B, Becker, M. I., Castro-Fernandez, V., Guixé, V, Manubens, A, Meneses, C, Muñoz, S. M, Nascimento, A. F, Salazar, M. L, Tapia-Reyes, P, Vallejos-Baccelliere, G
https://www.cell.com/structure/abstract/S0969-2126(24)00057-1
Las hemocianinas de moluscos, una de las proteínas más grandes conocidas, se utilizan como inmunoestimulantes en aplicaciones biomédicas y clínicas. La hemocianina del gasterópodo chileno Concholepas concholepas (CCH) exhibe propiedades únicas, lo que la hace segura y eficaz para la inmunoterapia humana, como se observa en modelos animales de cáncer de vejiga y melanoma, y en ensayos de vacunas de células dendríticas. A pesar de su potencial, la estructura y secuencia de aminoácidos del CCH siguen siendo desconocidas. Este estudio informa dos fragmentos de secuencia de CCH, que representan tres unidades funcionales (FU) completas. También determinamos la estructura cristalina de rayos X de alta resolución (1,5 Å) de un "tipo FU-g" de la subunidad CCHB. Esta estructura permite un análisis en profundidad de las interacciones químicas en el centro de unión del cobre y revela un patrón de N-glicosilación truncado e inusual. Estas características están relacionadas con la obtención de respuestas inmunológicas más sólidas en animales, lo que ofrece información sobre las propiedades inmunoestimulantes mejoradas del CCH y abre nuevas vías para sus posibles aplicaciones en investigación y terapias biomédicas.
Mollusk hemocyanins, among the largest known proteins, are used as immunostimulants in biomedical and clinical applications. The hemocyanin of the Chilean gastropod Concholepas concholepas (CCH) exhibits unique properties, which makes it safe and effective for human immunotherapy, as observed in animal models of bladder cancer and melanoma, and dendritical cell vaccine trials. Despite its potential, the structure and amino acid sequence of CCH remain unknown. This study reports two sequence fragments of CCH, representing three complete functional units (FUs). We also determined the high-resolution (1.5 Å) X-ray crystal structure of an “FU-g type” from the CCHB subunit. This structure enables in-depth analysis of chemical interactions at the copper-binding center and unveils an unusual, truncated N-glycosylation pattern. These features are linked to eliciting more robust immunological responses in animals, offering insights into CCH’s enhanced immunostimulatory properties and opening new avenues for its potential applications in biomedical research and therapies.
