Daiana Capdevilla - Viernes 15 de Julio 11:00 hs

Distribución local de entropía en proteínas: alosterismo de reguladores de transcripción

El alosterismo es un fenómeno fundamental en el que la unión a un ligando influencia un segundo evento de unión en un sitio distante en una molécula. El concepto de alosterismo es fundacional en el campo de la biología estructural y es central para la regulación de la función de sistemas complejos en biología. En la mirada tradicional del problema, el ligando alostérico induce un cambio estructural que afecta la unión de otra molécula en otro sitio. Los avances técnicos en espectroscopia de Resonancia Magnética Nuclear han permitido estudiar el rol de cambios en la dinámica proteica en los mecanismos de control alostérico. Sin embargo, en la mayoría de los casos estudiados el mecanismo alostérico propuesto implica tanto cambios estructurales significativos como cambios dinámicos, por lo tanto el alosterismo puramente dinámico sin un cambio estructural es todavía un postulado teórico.

En este seminario discutiré un modelo de alosterismo en una proteína metaloreguladora que puede ser íntegramente entendido como un cambio en la distribución local de entropía de la proteína. Se trata de un sistema modelo bien caracterizado, un represor transcripcional proveniente del patógeno bacteriano humano Staphylococcus aureus que al unirse a zinc (Zn) inhibe su unión al operador en el ADN.

Empleando grupos metilo como reporteros de entropía, encontramos que la unión a Zn impide el acceso a una conformación muy flexible de la proteína unida al ADN. Mostramos por primera vez que la distribución local de entropía tiene un valor predictivo para la función proteica, ya que permite seleccionar residuos que al mutarlos, bloquean específicamente el acoplamiento alostérico entre la unión a Zn y ADN. Postulamos que el modelo propuesto es representativo de muchas proteínas compactas monodominio donde la redistribución de desorden atómico puede utilizarse para regular la función biológica.