Exploración del espacio conformacional de la feromona sexual del Bombyx Mori (gusano de seda) Identificación de las interacciones entre la feromona y los residuos de aminoácidos de la PBP

ACEVEDO, RAÚL M.; VALLEJOS, MARGARITA; PERUCHENA, NÉLIDA M.

Corrientes, capital, Argentina

Jornada; Reunión de Comunicaciones Científicas y Tecnológicas de la Universidad Nacional del Nordeste; 2008

Universidad Nacional del Nordeste

Las feromonas son simples y pequeñas moléculas orgánicas usualmente hidrofóbicas y volátiles. Su simplicidadcontrasta con su alta especificidad para establecer la comunicación entre individuos de la misma especie. En concentraciones extremadamente pequeñas son detectadas en las sensilias localizadas en la antena de los machos. En algunos insectos (lepidópteros) se han encontrado altas concentraciones de proteínas de bajo PM solubilizadas en el líquido linfático que recubre las sensilias, aceptándose que estas proteínas podrían participar en el proceso de transporte hacia los centros receptores, ?solubilizando? las moléculas hidrofóbicas de feromonas. Actualmente, estas proteínas de unión denominadas ?Pheromone Binding Proteins? PBPs son motivo de intenso estudio. La región hidrofóbica de la feromona -cadena hidrocarbonada- podría mostrar gran flexibilidad pero muy poco se sabe sobre el comportamiento conformacional de estas moléculas y de sus interacciones con la PBP a la cual se unen. El objetivo del presente trabajo es el de realizar una exploración del espacio conformacional del componente mayoritario de la feromona sexual del Bombyx Mori, (gusano de seda) el (10E,12Z)-hexadeca-10,12-dien-1-ol, usualmente denominado "bombykol", en fase gaseosa y en la cavidad o bolsillo hidrofóbico de la PBP; y analizar sus posibles interacciones con residuos de aminoácidos (aa) que se encuentran en cercanía espacial y en disposición estereoelectronica propicia para interaccionar con el bombykol. Para la búsqueda conformacional en vacío se utilizó el método Random Walk tal como se encuentra implementado en el programa HyperChem V7.01. Se utilizó el campo de fuerza MM+ de Mecánica Molecular y el método semiempirico AM1. Como geometría de partida se utilizó la geometría del complejo [Bombykol-PBP BMori] obtenida por Rayos X por Sandel et al. Luego del estudio conformacional en vacío, se realizó la búsqueda de confómeros de bombykol en el bolsillo de la PBP, utilizando la técnica de ?docking? tal como se encuentra implementada en el programa Quantun 3.3.0. Se obtuvieron 4 confórmeros denominados BKi con i =1, 2, 3, 4. En todos los complejos se determinó la energía de estabilización y se calcularon algunos parámetros como superficie accesible al solvente, volumen de la cavidad, mapas de potencial electrostático montados sobre la isosuperficie de densidad electrónica, etc. Con el programa BALLVIEW, V1.2 se determinaron los residuos de aminoácidos involucrados en las posibles interacciones con la feromona. El análisis de los resultados muestra que en la cavidad de unión de la PBP se producen varias interacciones débiles que estabilizan al complejo (enlaces de hidrógeno, interacciones C-H..pi, interacciones hidrofóbicas, etc.). Los resultados indican que al menos 5 aa aromáticos (Phe12, Phe36, Trp37, Phe76 y Phe118) se encuentran potencialmente involucrados con la región hidrofóbica de la feromona. Además, dos residuos de aa Ser56 y Met61, interactúan vía O*-H...O y O-H*...S con la región polar del bombykol; también Leu8 y Ser9 entre otros aa. muestran proximidad espacial. Estos resultados alertan sobre la importancia de preservar la región de dobles enlaces conjugados, en los posibles análogos de bombykol, para preservar su ingreso a la cavidad de la proteína y posterior transporte, para cumplir con su rol biológico.