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Os pesquisadores seguem mudanças allosteric tempo-resolved na proteína do teste PDZ2

As proteínas transduce a informação e os sinais dentro do corpo humano por mudanças em suas estruturas. Por exemplo, as hormonas que ligam a suas proteínas do alvo causam uma mudança estrutural que abra por sua vez locais obrigatórios novos para outras proteínas em outra parte na superfície da proteína.

Os pesquisadores referem este acoplamento de locais obrigatórios diferentes, distantes como o allostery. Uma interrupção deste acoplamento conduz aos sinais que não estão sendo passados sobre.

Isto pode ser conseguido pelas moléculas projetadas especificamente com esta finalidade, que obtêm desse modo efeitos farmacológicos como analgésicos ou agentes quimioterapêuticos. Para projectar selectivamente tais moléculas, os cientistas precisam de aprender mais sobre os mecanismos possíveis do allostery.

Uma equipe conduzida pelo prof. Dr. Gerhard Estoque do grupo biomolecular da dinâmica no instituto da física na universidade de Freiburg e pelo prof. Dr. Peter Hamm do instituto da química na universidade de Zurique, Suíça fornece introspecções importantes nos detalhes moleculars de allostery no jornal PNAS.

Os pesquisadores seguiram as mudanças allosteric tempo-resolved na proteína PDZ2 do teste, que são causadas pelo emperramento de uma ligante do peptide. Com tal fim, o grupo de investigação na universidade de Zurique executou espectroscopia vibracional tempo-resolved, quando os físicos na universidade de Freiburg simularam as mudanças correspondentes em um nível atomístico usando o conjunto BinAC do bwHPC em Tübingen.

Esta combinação permitiu os cientistas de compreender como uma mudança no modo obrigatório da ligante induz as mudanças da estrutura da proteína que passam através da proteína com definição atômica e de uma escala da escala de tempo dos picosegundos aos microssegundos.

A observação do tempo real da transdução do sinal nas proteínas mostrou que o allostery está baseado em mudanças na estrutura e na dinâmica da proteína, que exibe a dinâmica hierárquica, onde uma mudança estrutural toma aproximadamente dez vezes mais por muito tempo do que uma mudança precedente.

Source:
Journal reference:

Bozovic, O., et al. (2020) Real-time observation of ligand-induced allosteric transitions in a PDZ domain. Proceedings of the National Academy of Sciences. doi.org/10.1073/pnas.2012999117.