Published April 15, 2023 | Version v1
Publication Metadata-only

Dynamic and structural properties of porcine serum albumins

Creators

  • 1. Kasetsart University
  • 2. National Science and Technology Development Agency
  • 3. National Nanotechnology Center
  • 4. Rambhai Barni Rajabhat University

Description

ABSTRACTPorcine serum albumin (PSA) is one of the promising biomarkers for pork detection. Pork contamination is a serious concern for the global halal food industry since many manufacturers mix pork into halal beef products to reduce production costs. Many studies have thus been devoted to designing effective PSA-detecting biosensors. PSA is closely related to Bovine serum albumin (BSA); therefore; the molecular insight into PSA characteristics becomes crucial to identify PSA. To understand PSA properties, Molecular dynamic (MD) simulations were employed. The three-dimensional structures of PSA were obtained from homology modelling and Alphafold. Both models give similar results. PSA seems to have high hydrophobicity and unique electrostatic properties. Unlike BSA, PSA has no large electropositive patch on the rear of domain III. This property can be used to differentiate PSA from BSA. In the case of drug sites, PSA provides comparable sizes of drug sites to those of canine serum albumin (CSA) which are larger than those of bovine, human and feline albumins. Such larger binding pockets can imply the ability of PSA to accommodate a broader spectrum of ligands. The findings here, especially the difference between BSA and PSA, can serve as a base to design effective biosensors to detect PSA contaminants.KEYWORDS: Porcine serum albuminalbuminMD simulations AcknowledgementsWe also thank the NSTDA supercomputer center (ThaiSC) for computer facility support.Disclosure statementNo potential conflict of interest was reported by the author(s).Additional informationFundingThis work was supported by Kasetsart University Research and Development Institute [grant number FF(KU)3.65].

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يعتبر ألبومين مصل ABSTRACTPorcine (PSA) أحد المؤشرات الحيوية الواعدة للكشف عن لحم الخنزير. يعد تلوث لحم الخنزير مصدر قلق بالغ لصناعة الأغذية الحلال العالمية لأن العديد من الشركات المصنعة تخلط لحم الخنزير مع منتجات لحوم البقر الحلال لتقليل تكاليف الإنتاج. وهكذا تم تخصيص العديد من الدراسات لتصميم أجهزة استشعار بيولوجية فعالة للكشف عن مستضد البروستاتا النوعي. يرتبط مستضد البروستاتا النوعي ارتباطًا وثيقًا بألبومين مصل الأبقار (BSA )؛ لذلك ؛ تصبح الرؤية الجزيئية لخصائص مستضد البروستاتا النوعي أمرًا بالغ الأهمية لتحديد مستضد البروستاتا النوعي. لفهم خصائص مستضد البروستاتا النوعي، تم استخدام محاكاة الديناميكية الجزيئية (MD). تم الحصول على الهياكل ثلاثية الأبعاد لمستضد البروستاتا النوعي من نمذجة التماثل و Alphafold. يعطي كلا النموذجين نتائج متشابهة. يبدو أن مستضد البروستاتا النوعي له درجة عالية من عدم الألفة للماء وخصائص إلكتروستاتيكية فريدة من نوعها. على عكس BSA، لا يحتوي مستضد البروستاتا النوعي على رقعة كهربائية موجبة كبيرة في الجزء الخلفي من النطاق III. يمكن استخدام هذه الخاصية لتمييز منطقة تفتيش المشاة عن منطقة تفتيش المشاة. في حالة مواقع الأدوية، يوفر مستضد البروستاتا النوعي أحجامًا مماثلة من مواقع الأدوية لتلك الخاصة بألبومين مصل الكلاب (CSA) والتي تكون أكبر من تلك الخاصة بألبومين الأبقار والبشر والقطط. يمكن أن تعني هذه الجيوب الملزمة الأكبر قدرة مستضد البروستاتا النوعي على استيعاب طيف أوسع من الروابط. النتائج هنا، وخاصة الفرق بين BSA و PSA، يمكن أن تكون بمثابة قاعدة لتصميم أجهزة استشعار بيولوجية فعالة للكشف عن ملوثات PSA.KEYWORDS: محاكاة Porcine serum albuminalbuminMD شكر وتقدير كما نشكر مركز الكمبيوتر العملاق NSTDA (ThaiSC) لدعم مرفق الكمبيوتر .بيان الإفصاح لم يتم الإبلاغ عن أي تضارب محتمل في المصالح من قبل المؤلف(المؤلفين) .معلومات إضافيةتمويل تم دعم هذا العمل من قبل معهد أبحاث وتطوير جامعة Kasetsart [رقم المنحة FF(KU)3.65].

Translated Description (French)

ABSTRACTPorcine sérum albumine (PSA) est l'un des biomarqueurs prometteurs pour la détection du porc. La contamination du porc est une préoccupation sérieuse pour l'industrie alimentaire halal mondiale, car de nombreux fabricants mélangent le porc dans des produits de bœuf halal pour réduire les coûts de production. De nombreuses études ont ainsi été consacrées à la conception de biocapteurs efficaces de détection du PSA. Le PSA est étroitement lié à l'albumine sérique bovine (BSA) ; par conséquent, la compréhension moléculaire des caractéristiques du PSA devient cruciale pour identifier le PSA. Pour comprendre les propriétés de l'APS, des simulations de dynamique moléculaire (DM) ont été utilisées. Les structures tridimensionnelles du PSA ont été obtenues à partir de la modélisation d'homologie et d'Alphafold. Les deux modèles donnent des résultats similaires. Le PSA semble avoir une hydrophobicité élevée et des propriétés électrostatiques uniques. Contrairement à la BSA, la PSA n'a pas de grand patch électropositif à l'arrière du domaine III. Cette propriété peut être utilisée pour différencier PSA de BSA. Dans le cas des sites médicamenteux, le PSA fournit des tailles de sites médicamenteux comparables à celles de l'albumine sérique canine (ASC) qui sont plus grandes que celles des albumines bovine, humaine et féline. De telles poches de liaison plus grandes peuvent impliquer la capacité du PSA à s'adapter à un spectre plus large de ligands. Les résultats ici, en particulier la différence entre le BSA et le PSA, peuvent servir de base pour concevoir des biocapteurs efficaces pour détecter les contaminants du PSA.KEYWORDS : Simulations de l'albuminalbumine de sérum porcinMD RemerciementsNous remercions également le centre de superordinateurs de la NSTDA (ThaiSC) pour son soutien informatique. Déclaration de divulgationAucun conflit d'intérêts potentiel n'a été signalé par les auteurs. Informations supplémentairesFinancementCe travail a été soutenu par l'Institut de recherche et de développement de l'Université de Kasetsart [numéro de subvention FF(KU)3.65].

Translated Description (Spanish)

ABSTRACTPorcine serum albumin (PSA) es uno de los biomarcadores prometedores para la detección de la carne de cerdo. La contaminación del cerdo es una grave preocupación para la industria mundial de alimentos halal, ya que muchos fabricantes mezclan carne de cerdo con productos de carne halal para reducir los costos de producción. Por lo tanto, muchos estudios se han dedicado a diseñar biosensores de detección de PSA efectivos. El PSA está estrechamente relacionado con la albúmina sérica bovina (BSA); por lo tanto, la comprensión molecular de las características del PSA se vuelve crucial para identificar el PSA. Para comprender las propiedades del PSA, se emplearon simulaciones de dinámica molecular (MD). Las estructuras tridimensionales del PSA se obtuvieron a partir del modelado de homología y Alphafold. Ambos modelos dan resultados similares. El PSA parece tener una alta hidrofobicidad y propiedades electrostáticas únicas. A diferencia de BSA, PSA no tiene un gran parche electropositivo en la parte posterior del dominio III. Esta propiedad se puede utilizar para diferenciar PSA de BSA. En el caso de los sitios de fármacos, el PSA proporciona tamaños comparables de sitios de fármacos a los de la albúmina sérica canina (CSA) que son más grandes que los de las albúminas bovina, humana y felina. Dichos bolsillos de unión más grandes pueden implicar la capacidad del PSA para acomodar un espectro más amplio de ligandos. Los hallazgos aquí, especialmente la diferencia entre BSA y PSA, pueden servir como base para diseñar biosensores efectivos para detectar contaminantes de PSA.KEYWORDS: Simulaciones de albúmina de suero porcinoMD ReconocimientosTambién agradecemos al centro de supercomputación del NSTDA (ThaiSC) por el apoyo a las instalaciones informáticas. Declaración de divulgaciónNo se informó de ningún posible conflicto de intereses por parte de los autores. Información adicionalFinanciaciónEste trabajo fue apoyado por el Instituto de Investigación y Desarrollo de la Universidad de Kasetsart [número de subvención FF(KU)3.65].

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الخصائص الديناميكية والهيكلية لألبومين مصل الخنازير
Translated title (French)
Propriétés dynamiques et structurelles des sérum-albumines porcines
Translated title (Spanish)
Propiedades dinámicas y estructurales de las albúminas de suero porcino

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4365816514
DOI
10.1080/08927022.2023.2200485

Is supplement to
https://openalex.org/W4387497383 (Other)
https://openalex.org/W2968803773 (Other)
https://openalex.org/W2948807893 (Other)
https://openalex.org/W2778153218 (Other)
https://openalex.org/W2748952813 (Other)
https://openalex.org/W2607713841 (Other)
https://openalex.org/W2527526854 (Other)
https://openalex.org/W2078814861 (Other)
https://openalex.org/W2049328731 (Other)
https://openalex.org/W1531601525 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1520399629
  • https://openalex.org/W1535032604
  • https://openalex.org/W1972503628
  • https://openalex.org/W1978017467
  • https://openalex.org/W1979956951
  • https://openalex.org/W1990160772
  • https://openalex.org/W2016401253
  • https://openalex.org/W2029667189
  • https://openalex.org/W2037555314
  • https://openalex.org/W2038717222
  • https://openalex.org/W2055485868
  • https://openalex.org/W2057477511
  • https://openalex.org/W2058206198
  • https://openalex.org/W2060296932
  • https://openalex.org/W2067057111
  • https://openalex.org/W2067174909
  • https://openalex.org/W2078923880
  • https://openalex.org/W2093685217
  • https://openalex.org/W2099381753
  • https://openalex.org/W2106882534
  • https://openalex.org/W2123768693
  • https://openalex.org/W2128981481
  • https://openalex.org/W2135059847
  • https://openalex.org/W2144288821
  • https://openalex.org/W2148047088
  • https://openalex.org/W2215623666
  • https://openalex.org/W2323780936
  • https://openalex.org/W2328379097
  • https://openalex.org/W2473770405
  • https://openalex.org/W2512173713
  • https://openalex.org/W2551911920
  • https://openalex.org/W2597598791
  • https://openalex.org/W2606327901
  • https://openalex.org/W2612322611
  • https://openalex.org/W2613725921
  • https://openalex.org/W2763104544
  • https://openalex.org/W2765081579
  • https://openalex.org/W2766231158
  • https://openalex.org/W2890869234
  • https://openalex.org/W2980919108
  • https://openalex.org/W2990120443
  • https://openalex.org/W3010939925
  • https://openalex.org/W3013967893
  • https://openalex.org/W3015194607
  • https://openalex.org/W3015420643
  • https://openalex.org/W3015442469
  • https://openalex.org/W3081432655
  • https://openalex.org/W3094948321
  • https://openalex.org/W3128553488
  • https://openalex.org/W3147260329
  • https://openalex.org/W3211795435
  • https://openalex.org/W4200527163
  • https://openalex.org/W4211196614
  • https://openalex.org/W4224283545
  • https://openalex.org/W4240531389