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Los investigadores rastrean cambios alostéricos tiempo-resueltos en proteína de la prueba PDZ2

Las proteínas transduce la información y señales dentro del cuerpo humano por los cambios en sus estructuras. Por ejemplo, las hormonas que atan a sus proteínas del objetivo causan un cambio estructural que a su vez abra los nuevos puntos de enlace para otras proteínas a otra parte en la superficie de la proteína.

Los investigadores refieren a este acoplamiento de puntos de enlace diversos, distantes como alosterismo. Una interrupción de este acoplamiento lleva a las señales que no son pasadas conectado.

Esto se puede lograr por las moléculas diseñadas específicamente con este fin, que de tal modo obtienen efectos farmacológicos como las analgesias o agentes quimioterapéuticos. Para diseñar selectivamente tales moléculas, los científicos necesitan aprender más sobre los mecanismos posibles del alosterismo.

Las personas llevadas por el profesor el Dr. Gerhard Stock del grupo biomolecular de la dinámica en el instituto de la física en la universidad de Friburgo y el profesor el Dr. Peter Hamm del instituto de la química en la universidad de Zurich, Suiza ofrecen discernimientos importantes en los detalles moleculares del alosterismo en el gorrón PNAS.

Los investigadores rastrearon los cambios alostéricos tiempo-resueltos en la proteína PDZ2 de la prueba, que son causados por el atascamiento de un ligand del péptido. Con este fin, el grupo de investigación en la universidad de Zurich realizó la espectroscopia vibratoria tiempo-resuelta, mientras que los físicos en la universidad de Friburgo simularon los cambios correspondientes en un nivel atomístico usando el atado BinAC del bwHPC en Tübingen.

Esta combinación permitió a los científicos entender cómo un cambio en la manera obligatoria del ligand induce los cambios de la estructura de la proteína que pasan a través de la proteína con la resolución atómica y de un alcance de escala de tiempo a partir de picosegundos a los microsegundos.

La observación en tiempo real de la transducción de la señal en proteínas mostró que el alosterismo está basado en cambios en la estructura y las dinámicas de la proteína, que exhibe las dinámicas jerárquicas, donde un cambio estructural dura cerca de diez veces que un cambio 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.