Estudio del sensado de NO y CO por los dominios sensores periplàsmicos quimiotácticos de Geobacter sulfurreducens

ARIEL G. DE CANDIA, MARCELO A. MARTÍ, DANIEL H. MURGIDA

Workshop; 4º Workshop Argentino de Bioinorganica; 2010

Los sensores basados en hemo forman parte de complejas redes regulatorias que permiten a las bacterias responder a cambios en el entorno en forma optimizada por medio de la regulación de la expresión génica y del control de la quimiotaxis. Estas proteínas están compuestas por dos dominios funcional y estructuralmente diferentes: un dominio hemo N-terminal que actua como sensor y un dominio catalítico. Típicamente, un estímulo externo es sensado por el grupo hemo induciendo cambios conformacionales en la proteína que transmiten la señal hacia el dominio catalítico iniciando así la respuesta fisiológica. Este proceso puede ser disparado, por ejemplo, por la unión de moléculas diatómicas al grupo hemo, tales como CO, NO y O2. Los dominios sensores periplásmicos codificados por los genes gsu0582 y gsu0935 en la bacteria Geobacter sulfurreducens poseen un grupo hemo tipo c el cual sensaría un estímulo externo que es aún desconocido. La pregunta que se intenta responder está relacionada con el rol fisiológico de estos sensores, la identificación de la señal que los mismos son capaces de sensar y cómo esta señal es transducida. Con el objetivo de estudiar la posible participación de CO y NO como ligandos exógenos, se realizaron estudios de binding y se caracterizaron los respectivos aductos mediante espectroscopia Raman Resonante. En forma complementaria y con el objetivo de proveer una visión estructural y dinámica de los resultados espectroscópicos, se realizaron simulaciones de Dinámica Molecular de una duración de 25 ns en combinación con optimizaciones QM/MM para cada una de ambas proteínas en los diferentes estados de oxidación/coordinación propuestos.