Evaluación experimental y teórica del intercambio de cadmio multisite (II) en péptidos de bobina enrollada de tres...

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Biología Química Biología química.
• Biología Estructural Biología estructural.

Sus antecedentes:

• Las dinámicas de intercambio iónico de metales son cruciales para comprender la toxicidad de metales pesados como el cadmio para las macromoléculas biológicas.
• Las tasas y los mecanismos fundamentales del intercambio de iones metálicos en proteínas, en particular los haces helicoidales, siguen siendo poco conocidos.

Objetivo del estudio:

• Investigar la cinética de intercambio del cadmio (Cd) utilizando péptidos de bobina enrollados de tres hilos diseñados de novo.
• Para modelar la incorporación de Cd(II) en trímero, bobinas enrolladas en paralelo utilizando péptidos con sitios de unión a los metales de tiolato de cisteína diseñados.

Principales métodos:

• Diseño y síntesis de péptidos enrollados-enrollados de novo con sitios de unión Cd (II) simples y dobles.
• Se confirmó la unión de Cd (II) de alta afinidad (K (A) > 3 × 10 (7) M (-1)).
• Monitoreo de la unión de Cd(II) utilizando (113) espectroscopia de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) de Cd durante la titulación con exceso de Cd(II).

Principales resultados:

• Cd(II) la vinculación se produjo en un régimen de intercambio extremadamente lento.
• El exceso de titulación de Cd (II) condujo a una ampliación incremental de la línea y, dramáticamente, a la desaparición de la señal, inconsistente con el simple intercambio de dos sitios.
• Un modelo de unión multisitio, que incluía sitios de unión superficiales adicionales, simuló con precisión los datos de RMN observados, lo que explica la pérdida de señal.

Conclusiones:

• El exceso de Cd(II) que se une a los residuos superficiales de glutamato (Glu) en las interfaces helicoidales probablemente desestabilice la estructura de la bobina enrollada.
• Esta desestabilización perturba el sitio de unión primario de Cd (II), lo que lleva a los cambios observados en la señal de RMN.
• Los residuos de glucosa de superficie pueden actuar como puntos de entrada para el Cd (II), facilitando su acceso a los sitios de unión interna y ofreciendo información sobre la complejación metálica en los sistemas biológicos.