Mecanismo de unión a ADN del dominio C-terminal de la proteína E2 del papilomavirus humano, principal regulador de la expresión génica viral
Year: 2003
Type: dissertation
Abstract: La interacción proteína-ADN juega un papel central en la fisiología celular. Dentro deéstas, se identifica al reconocimiento secuencia especifico con un rol regulatorio clave, pues deéstas interacciones depende la orquestación de los patrones de expresión génica de un organismo. Utilizando el dominio de unión a ADN del factor de transcripción E2 del papilomavirushumano, nos propusimos analizar la interacción en condiciones en las cuales fuera posibleextraer datos fisicoquímicos precisos del proceso de unión. Confiamos en que la interpretaciónde éstos en términos termodinámicos provee un marco para relacionar las estructuras proteicascon su funcionalidad biológica Caracterizamos un mecanismo de unión E2c-ADN al equilibrio en el cual E2c presentados modos diferentes de unión de ADN diferentes. Estos modos resultan estarestrechamente relacionados con la ocurrencia de poblaciones conformacionales del estado plegadode E2c. Mostramos ademas que ésto no sucede en un homólogo cercano con el quecomparte una alta identidad de secuencia y una topología de plegamiento idéntica, sugiriendoque ésto puede estar relacionado con los distintos roles funcionales que E2c presenta. El camino cinétíco de interacción E2c-ADN se inicia con una colisión rápida, limitadapor la difusión de las macromoléculas en solución. Esto da lugar a un "complejo de encuentro"estabilizado por interacciones electrostáticas, en el cual E2c tiene la posibilidad de deslizarsesobre la doble hélice. Si el ADN contiene un sitio E2, el complejo sufre fuertes rearreglos conformacionalesque, luego de una fase de expulsión de solvente. resultan en la formación de uncomplejo estable proteina:ADN. Este último paso involucra un ocultamiento de superficie accesibleal solvente y es allí donde se consolidan las interacciones cercanas aminoácido-base. Experimentos de doble-mezcla por flujo detenido nos permitieron asignar el orden secuencialde los rearreglos y demostrar que la unión puede también proceder por una ruta macroscópicaparalela. caracterizada como de dos estados. Utilizando una estrategia de mutagénesis sitio-dirigida realizamos un mapeoenergético de la interfase de unión. Pudimos asignar las contribuciones que cada residuo realiza, en forma aditiva, a la energía libre de asociación. Las asignaciones energéticas resultaronestar en excelente concordancia con las estructuras de alta resolución, y correlacionan con elcarácter altamente dinámico de la interfase de asociación. Lon conjuntos de estados de transición del camino cinético fueron analizados con 23mutantes sitio-dirigidas. Esto nos permitió disectar las contribuciones energéticas de los residuosindependientes a nivel atómico e inferir los cambios conformacionales que ocurren durantelas etapas de unión y reconocimiento de secuencia. Mostramos que la plasticidad estructuralque E2c presenta está íntimamente ligada a su capacidad de reconocimiento sitio-específico. Por último, presentamos un modelo funcional plausible de regular la actividad biológicade E2c y su capacidad de reconocimiento de secuencias de ADN.
Author: Diego U. Ferreiro
Language: Spanish
Subfield: Molecular Biology
Domain: Life Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W2736559080