El intercambio de hidrógeno ultrarrápido revela eventos estructurales específicos durante las etapas iniciales de...

Área de la Ciencia:

• Dinámica del plegamiento de las proteínas.
• Química biofísica es la química biofísica.
• Biología estructural Biología estructural.

Sus antecedentes:

• Las proteínas a menudo se compactan significativamente en las primeras etapas de plegamiento antes del paso que limita la velocidad.
• Se debate la fuerza impulsora detrás de esta compactación inicial (interacciones específicas frente al colapso hidrofóbico).

Objetivo del estudio:

• Para dilucidar el mecanismo que impulsa la condensación inicial de la cadena de proteínas.
• Para diferenciar entre eventos específicos de plegamiento y el colapso hidrofóbico general en el plegamiento temprano de las proteínas.

Principales métodos:

• Utilizó microfluidos para lograr una resolución temporal de microsegundos para el etiquetado de intercambio H/D detectado por RMN.
• Se monitoreó la formación de enlaces de hidrógeno para más de 50 grupos NH de la columna vertebral durante los 140 microsegundos iniciales del plegamiento del citocromo c del caballo.
• Analizó la competencia entre el intercambio H/D y el plegado, junto con los tipos de cambio estatales desplegados.

Principales resultados:

• Se observaron racimos de protones de amida protegidos por disolventes en dos segmentos helicoidales alfa terminales C.
• Se encontró que la hélice N-terminal se mantuvo en gran medida no estructurada en la fase de plegado temprano.
• La proximidad indicada en la estructura primaria promueve la formación y asociación de hélices tempranas.

Conclusiones:

• La condensación inicial de la cadena en el citocromo c del caballo es impulsada por interacciones específicas entre los segmentos alfa-hélicos.
• Los hallazgos refutan un colapso hidrofóbico general como el principal impulsor de la compactación temprana.
• Los contactos de largo alcance entre las hélices terminales N y C se forman en etapas posteriores de plegado.