Elucidación del modo de unión al fosfato de las proteínas DING revelada por la cristalografía de rayos X subangstrom

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Biología Estructural Biología estructural.
• Microbiología Microbiología.

Sus antecedentes:

• PfluDING es una proteína bacteriana de Pseudomonas fluorescens, parte de la ubicua familia de proteínas DING.
• Las proteínas DING comparten similitudes estructurales con las proteínas de unión de soluto de fosfato (SBPs).

Objetivo del estudio:

• Para dilucidar la base molecular de la unión de fosfato en fosfato SBPs usando PfluDING.
• Para determinar la estructura tridimensional de alta resolución de PfluDING en diferentes niveles de pH.

Principales métodos:

• Cristalografía de rayos X para obtener estructuras de resolución subangstrom de PfluDING a pH 4.5 y 8.5.
• Análisis de las redes de enlaces de hidrógeno y cálculos del potencial electrostático.

Principales resultados:

• La estructura de alta resolución reveló una detallada red de enlaces de hidrógeno que secuestra el ion fosfato.
• El fosfato está unido por 12 enlaces de hidrógeno, con un enlace de hidrógeno de baja barrera a un aspartato que estabiliza el dianión.
• Los cálculos del potencial electrostático indicaron una grieta de unión cargada positivamente, en contra de las teorías anteriores.
• PfluDING se une sólo a la forma dibásica de fosfato (HPO4(2-)) a través de rangos de pH.

Conclusiones:

• El estudio aclaró experimentalmente el mecanismo molecular de la unión de fosfato en SBPs.
• El entorno del sitio de unión de PfluDING estabiliza la forma HPO4 ((2-) del fosfato, asegurando la especificidad.
• Los hallazgos desafían los modelos anteriores de unión del fosfato SBP.