Evaluación computacional de los primeros pasos del proceso de agregación del péptido inmunogénico 33-mer.

MARÍA J. AMUNDARAIN; FERNANDO ZAMARREÑO; JUAN FRANCISCO VISO; VERÓNICA DODERO; MARCELO D. COSTABEL

Bahía Blanca

Taller; XII TREFEMAC; 2014

TREFEMAC

La enfermedad celíaca, es una enfermedad autoinmune que se caracteriza por la intolerancia a la ingesta de gluten, un conjunto proteico presente en las semillas de trigo, cebada y centeno. Esta patología produce un proceso inflamatorio que culmina en la formación de distintos tipos de lesiones en la zona proximal del intestino delgado, provocando una baja absorción de nutrientes. En la actualidad, el único tratamiento disponible es la adopción de una dieta libre de gluten; ya que hasta ahora los avances realizados en el conocimiento de las bases moleculares han permitido mejorar el diagnóstico de la enfermedad pero no su tratamiento. El gluten de trigo está compuesto por un conjunto de proteínas pertenecientes a las familias de las gliadinas y de las gluteinas. Estudios revelaron que un fragmento de 33 residuos de la proteína alfa2-gliadina (representante de la familia), posee una inusual resistencia a la digestión por enzimas gástricas, pancreáticas y duodenales. Este fragmento denominado 33-mer, cuya secuencia de aminoácidos es LQLQPF(PQPQLPY)3PQPQPF, presenta tres determinantes antigénicos de células T identificados previamente en pacientes. Así mismo, a partir de alineamiento de secuencias se han encontrado análogos en proteínas presentes sólo en granos tóxicos para los celiacos. La combinación de estabilidad metabólica y multivalencia del 33-mer lo convierten en un potencial agente tóxico para la mucosa del intestino delgado, y es por ello, el objeto de estudio de este trabajo. Estudios previos revelaron que la estructura secundaria de este péptido inmunogénico tiene carácter de hélice de Poliprolina II[3], motivo normalmente asociado a estados intermedios en el plegamiento de proteínas y a la formación de superestructuras a partir de reconocimiento molecular. 33-mer es y ha sido estudiado in vitro con el objetivo de evaluar tanto su estructura individual como su comportamiento supramolecular. Trabajos que incluyen dicroísmo circular y microscopía electrónica funcionan como punto de partida proveyendo datos estructurales globales que sugieren un comportamiento de agregación dependiente de la concentración. Mediante microscopía electrónica SEM se observó la formación de nanoesferas de entre 14 y 35 nm de diámetro que, disueltas en agua, se acomodan formando estructuras fibrilares. La formación de agregados y nanopartículas resulta de suma importancia en el desarrollo de ciertas enfermedades como mal de Parkinson y Alzheimer; por lo tanto, el hecho de que el péptido 33-mer forme superestructuras es un indicio de que pueden existir otros mecanismos, además de los previamente conocidos, mediante los cuales estas proteínas despiertan la respuesta inflamatoria en pacientes. Sin embargo, no ha sido posible hasta el momento realizar experimentos que permitan observar con suficiente detalle el carácter estructural del péptido, como tampoco de los agregados formados a partir del mismo. El presente trabajo intenta dilucidar, a partir de técnicas de modelado in sílico, aspectos estructurales del 33-mer y propone mecanismos de agregación que resultan consistentes con los experimentos realizados.