Adaptaciones al Mismatch Hirdofóbico en Sistemas Peptido-Membrana

VILLARREAL MA

Carlos Paz, Córdoba

Congreso; XXXIV Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Biofísica; 2005

Sociedad Argentina de Biofísica

Existen situaciones en donde el largo de la región transmembrana de un polipéptido es distinto del largo del espesor hidrofóbico de la membrana donde reside. Esta situación se la conoce como de mismach hidrofóbico. Con el objetivo de indagar sobre como responde el sistema cuando se produce un mismach hidrofóbico, realizamos simulaciones de dinámica molecular de péptidos sintéticos, en conformación alfa-hélice, y en orientación transmembrana. Concretamente se estudiaron los péptidos L14 y L24 en membranas de DPPC a 323K, sistemas para los cuales existen numerosos datos experimentales. En dicha membrana el primer péptido tiene un mismatch hidrofóbico negativo, mientras que para el segundo el mismatch es positivo. Teniendo en cuenta en forma explícita a todos los átomos del sistema, se realizaron simulaciones por 100 ns para cada sistema péptido-membrana, y 50 ns de una membrana de DPPC puro que sirvió como control. El comportamiento observado para ambos péptidos se puede describir como el de un objeto rígido flotando por la membrana. A esto se arriba notando que ninguno pierde su conformación de alfa-hélice con la que iniciaron las simulaciones. Además, ambos se mantubieron en posición transmembrana, con su eje principal orientado normal a la membrana. Por otro lado, los lípidos de la membrana si responden al mismach hidrofóbico. Cuando el espesor hidrofóbico del péptido es más corto que el de la membrana (mismach negativo), esta se acorta. En el caso del mismach es positivo, se observa el comportamiento opuesto. Los cambios de espesor son más marcados en las cercanías de péptido y decaen a cero luego de luego de una distancia cercana a tres diámetros de la molécula de lípido. El mecanismo por el cuál la membrana cambia su espesor es distinto en cada caso. Con el mismach negativo, la membrana se angosta debido al cambio en inclinación de los lípidos, mientras que con el mismach positivo los lípidos se alargan aumentando la fracción de conformeros trans en las cadenas hidrocarbonadas. El análisis de las interacciones indica que para ambos casos, los lípidos se encuantran más estables energéticamente en las cercanías del péptido que en el seno de la membrana. Respecto de los cambios entrópicos, los lípidos adyacentes al L14 incrementan su entropía conformacional. El cambio entrópico opuesto se observa para los lípidos enfrentados a L24.