Las energías de enlace de hidrógeno de la columna vertebral en las proteínas de membrana son insensibles a grandes...

Área de la Ciencia:

• Biología estructural
• La biofísica
• Biofísica de las proteínas de membrana

Sus antecedentes:

• Las bicapas de lípidos biológicos exhiben gradientes de polaridad dependientes de la profundidad debido a los cambios en la concentración de agua.
• Se cree que la fuerte caída en la concentración de agua en las interfaces de la membrana afecta la estabilidad de la proteína, pero su efecto en los enlaces de hidrógeno de la columna vertebral no está claro.

Objetivo del estudio:

• Investigar el efecto del gradiente de polaridad inducido por el agua en la fuerza del enlace de hidrógeno de la columna vertebral en las proteínas transmembrana.
• Cuantificar los cambios de energía libre de los enlaces de hidrógeno de la columna vertebral en la proteína transmembrana OmpW a través de un rango de concentraciones de agua.

Principales métodos:

• Espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) que utiliza factores de fraccionamiento de hidrógeno y deuterio para medir los cambios de energía libre.
• Simulaciones analíticas de ultracentrifugado y dinámica molecular para determinar las propiedades hidrodinámicas y de solvación de un complejo OmpW-micela.

Principales resultados:

• Las energías de enlace de hidrógeno de la columna vertebral OmpW se mantuvieron consistentes en una amplia gama de concentraciones de agua, características de la región interfacial de dos capas.
• Los cambios de energía libre de enlace de hidrógeno medidos son comparables a los de las proteínas solubles en agua y los péptidos interfaciales.
• Los resultados se alinean con estudios previos sobre proteínas alfa helicoidales transmembrana después de los ajustes.

Conclusiones:

• Los enlaces de hidrógeno de la columna vertebral contribuyen a la estabilidad termodinámica modesta de las estructuras de proteínas de la membrana.
• Muchos grupos de amida dentro de las proteínas transmembrana son resistentes a los efectos de deshidratación en el entorno de la bicapa lipídica.