Las transferencias de electrones y protones modulan la unión del ADN por el regulador de transcripción RsrR

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• La bioquímica
• Biología estructural

Sus antecedentes:

• La proteína [Fe2S2]-RsrR regula la transcripción génica en las bacterias en función del estado redox celular.
• La unión de RsrR al ADN está modulada por su grupo de hierro- azufre, que gira entre los estados de oxidación +1 y +2.
• El trabajo previo demostró cambios conformacionales significativos en RsrR, que involucraban la rotación del triptófano 9.

Objetivo del estudio:

• Para dilucidar la relación entre los estados redox RsrR, los cambios conformacionales y la unión al ADN.
• Investigar el papel de la rotación del triptófano 9 y la protonación de la histidina 33 en la función RsrR.
• Comprender el mecanismo que vincula la transferencia de electrones a la dinámica conformacional de las proteínas.

Principales métodos:

• Modificación química del triptófano 9.
• Mutagénesis dirigida al sitio.
• Estudios químicos cristalográficos y computacionales.

Principales resultados:

• Los estados expuestos (Out) y enterrados (In) de RsrR corresponden a formas oxidadas y reducidas, respectivamente.
• La histidina 33 se protona en el estado reducido (In) debido a un cambio de pKa de la reducción de clúster.
• La rotación del triptófano 9 es impulsada por la respuesta de su momento dipolo a los cambios electrostáticos durante el ciclo redox.

Conclusiones:

• El estado redox de RsrR controla directamente su conformación y capacidad de unión al ADN a través de cambios en los racimos de hierro y azufre.
• La protonación de la histidina 33 es un evento clave en el estado reducido, influenciado por el entorno electrónico del cúmulo.
• Este estudio revela un nuevo mecanismo en el que la protonación es una consecuencia directa de la transferencia de electrones, que modula la función de la proteína.