La hidratación de la columna vertebral determina la firma de plegado de los residuos de aminoácidos

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• La relación entre la secuencia de proteínas y la estructura 3D es un desafío fundamental en la biología molecular.
• Los aminoácidos aromáticos están implicados en la estabilización de las estructuras de las proteínas, pero los mecanismos precisos no están claros.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el papel de las cadenas laterales de aminoácidos aromáticos en el inicio del plegamiento de las proteínas.
• Para dilucidar las fuerzas motrices detrás de los cambios en la conformación de la columna vertebral del péptido.

Principales métodos:

• Análisis comparativo de las simulaciones de dinámica molecular (DM).
• Resonancia Magnética Nuclear (RMN) mediciones del acoplamiento dipolar residual (ACR).
• Se estudiaron péptidos con diferentes sustituciones de aminoácidos (Gly, Ile, Tyr, Trp).

Principales resultados:

• Los datos de RMN RDC indicaron una torcedura de la columna vertebral en los péptidos con sustituciones aromáticas.
• Las simulaciones de MD revelaron la formación de enlaces internos de hidrógeno en una conformación de giro helicoidal.
• La reproducción de los valores experimentales de RDC requirió el modelado de estos enlaces internos de hidrógeno.

Conclusiones:

• La formación de un giro helicoidal, estabilizado por enlaces internos de hidrógeno, es crucial para reproducir los datos experimentales.
• La falta de hidratación alrededor de las voluminosas cadenas laterales aromáticas actúa como un sitio de nucleación, impulsando la formación de giros helicoidales e iniciando el plegamiento.