INQUIMAE   12526
INSTITUTO DE QUIMICA, FISICA DE LOS MATERIALES, MEDIOAMBIENTE Y ENERGIA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Impacto de la unión de lactosa en la estructura y termoestabilidad de Galectina-1
Autor/es:
DI LELLA, SANTIAGO; MARTÍ, MARCELO ADRIÁN; DÍAZ RICCI, JUAN CARLOS; RABINOVICH, GABRIEL ADRIÁN; ESTRIN, DARÍO ARIEL; ÁLVAREZ, ROSA MARÍA SUSANA
Lugar:
Salta, Argentina
Reunión:
Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009
Institución organizadora:
Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica
Resumen:
<!-- @page { size: 8.27in 11.69in; margin: 0.79in } P { margin-bottom: 0.08in } --> La unión entre biomoléculas es un proceso fundamental en bioquímica. En particular interesante resulta la unión entre lectinas y azúcares, siendo una de las más específicas que se conocen, y presentándose como un mecanismo para el reconocimiento celular, de trascendencia en numerosos procesos fisiológicos. En los últimos años, las galectinas, una familia de lectinas que unen residuos galactosil terminales, se han estudiado en vistas de su papel en diversos procesos inmunológicos e inmunopatológicos. Galectina-1 (Gal-1) es un miembro de esta familia, expresada en gran variedad de tejidos en numerosas especies, entre ellas la humana. Se trata de un polipéptido de 134 aminoácidos, que se halla en equilibrio con su forma homodimérica, y posee una región denominada dominio de reconocimiento de carbohidratos involucrando, al menos, los residuos 40 al 73. En este trabajo se estudia el fenómeno de unión del disacárido lactosa a Gal-1, y las consecuencias que éste trae en la estructura y termoestabilidad de la proteína. Para ello, se utilizan complementariamente dos técnicas: una experimental, la espectroscopía ultravioleta Raman resonante (UVRR), y otra teórica, las simulaciones clásicas de dinámica molecular (DM). En primer lugar, se tomaron espectros UVRR de Gal-1 libre y unida a lactosa, con excitación a 204 nm. Mediante la evaluación de las bandas características de estructura secundaria Amida I, III, III, Cα-H, y las correspondientes a los residuos aromáticos tirosina y triptofano, se analizaron los cambios estructurales que se suceden con la unión del ligando. El estudio de las variaciones en intensidad, forma y posición de estas bandas permitió establecer que la unión de lactosa a Gal-1 provoca sólo cambios menores en la estructura secundaria de Gal-1. Por otra parte, se tomaron espectros a temperaturas crecientes tanto para Gal-1 libre como para el complejo Gal-1-lactosa, de modo de evaluar el impacto de la formación complejo en la estabilidad frente a la temperatura. Estos experimentos permitieron establecer que la estructura del complejo Gal-1-lactosa se mantiene inviariable a temperaturas mayores que Gal-1. Con el objeto de ofrecer un fundamento de los determinantes moleculares de tal observado incremento en la termoestabilidad, se realizaron simulaciones de DM para los sistemas Gal-1 libre y Gal-1-lactosa. A continuación, se efectuó un análisis estructural y termodinámico para ambos sistemas, que involucra el conocimiento de importantes parámetros tales como cambios en las energías libre de unión, de solvatación, y las entropías conformacionales. Los resultados que se presentan en este trabajo permiten concluir que la unión delactosa al dominio de reconocimiento de carbohidratos de Gal-1 no afecta globalmente la estructura de la misma, mas sí a la región específica de unión al azúcar. Aún así, se observa un incremento en la termoestabilidad del sistema a partir de dicha unión. El análisis termodinámico elaborado ofrece detalles acerca de las componentes energéticas y estructurales que determinan tales cambios.
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