Fenómenos de superficie controlarían la fusión de membranas inducida por proteínas globulares solubles

CÉSAR LUIS AVILA; BEATRIZ FERNÁNDEZ DE ARCURI; DANILO GONZALEZ NILO; ROSANA CHEHÍN; ROBERTO MORERO

Carlos Paz- Córdoba (Argentina)

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

Sociedad Argentina de Biofísica

Estudios previos de nuestro laboratorio demostraron que proteínas globulares solubles como Lisozima (Lys), gliceraldehido-3P-deshidrogenasa (GPDH), glutamato deshidrogenasa (GDH), y sorbitol deshidrogenasa (SDH) fueron capaces de inducir la fusión de vesículas unilamelares pequeñas (SUV). La fusión de SUV en función del tiempo mostró un comportamiento hiperbólico alcanzando el plateau dentro de los 2 min. El precalentamiento de las proteínas disminuyó drásticamente su actividad fusogénica, lo que señaló la importancia de su estructura tridimensional en este proceso. Seroalbúmina humana (Ab), concanavalina A (CA) y alcohol deshidrogenasa, también proteínas globulares y solubles no presentaron actividad fusogénica. Se analizó comparativamente el tipo de plegamiento de las ocho proteínas y su capacidad para fusionar vesículas lipídicas. Las proteínas aún no resueltas tridimensionalmente se modelaron por homología (MODELER, v7.1), y posteriormente relajadas con ciclos de minimización de energía y dinámica molecular. El análisis estructural de estas proteínas utilizando la base de datos CATH no se pudo derivar ningún dominio especifico responsable por la actividad fusogénica. El potencial electrostático de superficie de las proteínas se calculó usando la aproximación diferencia finita Poisson Boltzmann (FDPB) implementada en programa APBS. Este análisis mostró que sólo aquellas proteínas con potencial electrostático neto positivo fueron capaces de inducir fusión. Esta propiedad se correlaciona con la disminución del efecto fusogénico cuando se aumenta la fuerza iónica del medio. La diferencia de actividad fusogénica observada experimentalmente entre pH 5.0 y 7.4 puede ser atribuida a la cantidad de residuos Histidina expuestos y al grado de accesibilidad al disolvente de los mismos. Los resultados del presente trabajo sugieren que las interacciones electrostáticas no específicas podrían explicar en buena medida los datos experimentales observados brindando una perspectiva acerca de la naturaleza estructural de estos fenómenos.