Diseño Racional de un Switch de Modulación Conformacional

DIEGO SEBASTIAN VAZQUEZ; JAVIER SANTOS

CABA

Jornada; Jornadas Conciencia; 2012

Facultad de Farmacia y Bioquímica

El control de la actividad enzimática es un proceso de crucial importancia en la viabilidad celular. Entre los mecanismos mejor estudiados está la regulación por ligandos no proteicos de bajo peso molecular como los iones metálicos. Las proteínas pertenecientes a la familia Frataxina tienen como principal función controlar la homeostasis de hierro intracelular. En particular, el ortólogo bacteriano de la frataxina humana CyaY (1), posee un parche de residuos ácidos ubicados entre la hélice N-terminal y la hebra β1 los cuales se presumen son responsables de la unión a Fe2+/Fe3+. La tiorredoxina de Escherichia coli (Trx) es una oxidoreductasa de 108 residuos la cual presenta un plegado compuesto por 5 hebras β envueltas por 4 hélices α (Fig. 1C, ref. 2). Estudios de complementación entre el módulo Trx1-93 y el péptido Trx94-108 salvaje o conteniendo mutaciones de leucina por alanina, demostraron que la hélice C-terminal (HCT) aporta interacciones claves en la estabilización del complejo, y que su presencia es requerida para la adquisición de estructura terciaria y su actividad biológica (3). Estudios recientes sugieren que el proceso de plegado de la Trx involucra un intermediario de alta energía donde la adquisición de estructura helicoidal de la HCT es un evento tardío en dicho procesO. Con el objetivo de modular el plegado y controlar la actividad oxidoreductasa mediante cambios conformacionales (transiciones helix/coil) diseñamos una variante de Trx de longitud completa cuya HCT posee uno de los motivos secuenciales predichos de unión a Fe2+/Fe3+ de la frataxina CyaY. En el presente trabajo y como primera aproximación en la ingeniería de una Trx alostérica, decidimos estudiar mediante dicroísmo circular (CD), dispersión luminosa y electroforesis capilar zonal (CZE), las propiedades conformacionales y la capacidad de unión a Fe3+ y otros iones metálicos de la secuencia EExxED diseñando un péptido de 16 residuos (péptido IBS) utilizando como andamio la HCT de la Trx.