Is beta-geplooide schub de moleculaire conformatie die de vorming van spiraalvormige cuticula dicteert?

Meer dan 100 sequenties voor cuticulaire proteïnen zijn nu beschikbaar, maar er zijn geen formele analyses gemaakt van hoe deze sequenties zouden kunnen bijdragen tot de spiraalvormige architectuur van cuticula of tot de interactie van deze proteïnen met chitine. Een schema voor de voorspelling van secundaire structuren (Hamodrakas, S.J., 1988. A protein secondary structure prediction scheme for the IBM PC and compatibles. CABIOS 4, 473-477) dat zes verschillende algoritmen combineert die alfa-helixen, bètastrengen en bètadraaiingen/-lussen/spoelen voorspellen, is gebruikt om de secundaire structuur van chorion-eiwitten te voorspellen en experimentele bevestiging heeft de bruikbaarheid ervan aangetoond (Hamodrakas, S.J., 1992. Molecular architecture of helicoidal proteinaceous eggshells. In: Case, S.T. (Ed.), Results and Problems in Cell Differentiation, Vol. 19, Berlin-Heidelberg, Springer Verlag, pp. 116-186 and references therein). We hebben ditzelfde schema gebruikt met acht cuticulaire eiwitsequenties geassocieerd met harde cuticula en negentien van zachte cuticula. Voorspellingen van de secundaire structuur werden beperkt tot een geconserveerd gebied van 68 aminozuren dat begint met een overwicht aan hydrofiele residuen en eindigt met een consensusgebied van 33 aminozuren, voor het eerst geïdentificeerd door Rebers en Riddiford (Rebers, J.F., Riddiford, L.M., 1988. Structure and expression of a Manduca sexta larval cuticle gene homologous to Drosophila cuticle genes. J. Mol. Biol. 203, 411-423). Beide klassen van sequenties vertoonden een overwicht van beta-geplooide vellen, met vier verschillende strengen in de proteïnen van ‘harde’ cuticula en drie van ‘zachte’. In beide gevallen werden tyrosine en fenylalanine gevonden op één zijde binnen een blad, een optimale locatie voor interactie met chitine. Wij stellen voor dat deze beta-sheet de vorming van helicoïdale cuticula dicteert.