La espectroscopia PELDOR revela una preorganización de la estructura terciaria del riboswitch sensible a la neomicina

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Los riboswitches son moléculas de ARN que regulan la expresión génica en respuesta a los metabolitos de moléculas pequeñas.
• Los riboswitches sensibles a la neomycina son objetivos importantes para la comprensión de las interacciones ARN-ligando y el desarrollo de nuevas terapias.
• La comprensión de la dinámica estructural de los riboswitches en la unión de ligandos es crucial para elucidar su mecanismo de acción.

Objetivo del estudio:

• Investigar la estructura terciaria y la dinámica conformacional de un riboswitch sensible a la neomicina diseñado.
• Para determinar si la unión a la neomicina induce reordenamientos estructurales globales significativos en el riboswitch.
• Para explorar la naturaleza preestablecida de las conformaciones de ARN disponibles para la unión de ligandos.

Principales métodos:

• Se empleó la espectroscopia de doble resonancia de electrones pulsados (PELDOR) para medir las distancias entre las etiquetas de espín en el riboswitch.
• Se utilizó el etiquetado de espín dirigido al sitio para introducir etiquetas de espín en posiciones específicas de nucleótidos.
• Se recopilaron datos en ausencia y presencia de neomicina para evaluar los cambios conformacionales.

Principales resultados:

• Las mediciones de PELDOR revelaron distancias específicas entre las etiquetas de giro en las posiciones U4-U14, U4-U15, U14-U26 y U15-U26.
• Estas distancias medidas se mantuvieron sin cambios tras la unión de la neomicina.
• Se conservó la arquitectura de bucle troncal global del riboswitch, lo que indica que no hubo un reordenamiento global importante.

Conclusiones:

• El riboswitch sensible a la neomycina posee una estructura terciaria preestablecida que se mantiene después de la unión de la neomycina.
• El ARN existe en un conjunto entálpicamente favorable de conformaciones listas para unirse al ligando sin cambios estructurales globales significativos.
• Estos hallazgos apoyan un modelo en el que la unión de ligandos ocurre sin grandes alteraciones en la arquitectura general del riboswitch.