The structure and dynamics of human interleukin 4 in solution

Oxford Centre for Molecular Sciences, University of Oxford, South Parks Road, Oxford 0X1, 3QT, UK.

Abstract

The structure and dynamics of human interleukin-4 in solution have been studied using multi-dimensional nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. The protein adopts a four-helix bundle conformation with a left-handed up-up-down-down topology. ¹⁵N NMR relaxation studies show that the helical core of the protein exists as a well-defined structure with limited conformational flexibility while the loops that connect the helices experience substantial fluctuations on a fast time scale. Interleukin-4 undergoes a partial unfolding transition at low pH. This partly unfolded state of the protein has some of the characteristics of a "molten globule" state.

Résumé

La structure et la dynamique de l’interleukin-4 ont été étudiées utilisant la spectroscopie résonance magnétique nucléaire (RMN) multi-dimensionnelles. La protéine adopte une conformation de quatre hélices en botte avec une topologie gauche haut-haut-bas-bas. Les études RMN de relaxation ¹⁵N démontrent que le coeur helicoidal de la protéine existe comme une structure bien définie avec une flexibilité conformationelle limitée alors que les boucles qui joignent les hélices connaissent des fluctuations substantielles à une échelle de temps rapide. Interleukin-4 connaît une transition de dépliement partiel à bas pH. Cet état partiellement déplié présente certaines des caractéristiques d’un état "globule fondu".