Enlace de hidrógeno imidazol-imidazol en las cadenas laterales de histidina sensibles al pH de la influenza A M2

Área de la Ciencia:

• Biología estructural
• Virología
• La biofísica

Sus antecedentes:

• La proteína M2 de la influenza A forma canales de protones críticos para la descubrición del virus.
• Los estados de protonación de la cadena lateral de histidina (valores de pKa) regulan la actividad del canal M2.
• Los modelos anteriores proponían estructuras de histidina asociadas con agua o enlazadas con hidrógeno.

Objetivo del estudio:

• Investigar la disposición estructural de las cadenas laterales de histidina en el dominio de conducción del canal M2.
• Para determinar el estado de protonación y las interacciones de los residuos de histidina a pH fisiológico.
• Para aclarar el mecanismo de la conducción de protones dependiente del pH en el canal M2.

Principales métodos:

• Utilizó una construcción de dominio de conducción de la proteína M2 reconstituida en bicapas de lípidos.
• Se empleó la espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) de estado sólido con giro de ángulo mágico de 100 kHz.
• Las constantes de acoplamiento intermoleculares 2hJNN medidas para sondear las interacciones de enlace de hidrógeno.

Principales resultados:

• Se observó que los anillos de imidazol de residuos de histidina están unidos por hidrógeno incluso a un pH de 7,8 en el estado de carga neutral.
• Se ha detectado un enlace de hidrógeno intermolecular de 8,9 ± 0,3 Hz 2hJNN entre H37 Nε y Nδ.
• Esta interacción específica de enlace de hidrógeno estuvo ausente en las muestras de canal M2 ligadas al fármaco.

Conclusiones:

• Los residuos de histidina en el canal M2 mantienen una estructura cuaternaria enlazada con hidrógeno a pH neutro.
• Este enlace de hidrógeno intrínseco influye en los valores de pKa y la conducción de protones dependiente del pH.
• La interacción observada proporciona nuevos conocimientos sobre la apertura del canal M2 y los posibles sitios de unión del fármaco.