Determinación libre de asignación de sitios de unión de ligandos en proteínas mediante RMN en estado sólido

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología estructural
• La biofísica

Sus antecedentes:

• Los estudios de RMN en estado sólido de las interacciones proteína-ligando requieren tradicionalmente una asignación secuencial de resonancias que consume mucho tiempo.
• Este cuello de botella dificulta la determinación rápida de los sitios de unión de ligandos, especialmente para sistemas complejos como las proteínas de membrana.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un enfoque de RMN sin asignación para acelerar la identificación de los sitios de unión de ligandos en las proteínas.
• Para evitar la necesidad de asignación de resonancia secuencial en estudios de RMN de estado sólido de las interacciones proteína-ligando.

Principales métodos:

• Se utilizaron espectros de doble resonancia de eco rotacional (REDOR) 2D 13C-13C con resolución 13C-19F para sondear las proximidades de las proteínas y los ligandos.
• Picos espectrales asignados a los tipos de residuos basados en desplazamientos químicos, evitando la asignación secuencial.
• Se emplearon simulaciones de desfase REDOR con un factor de escalado calibrado empíricamente y un recocido simulado para determinar las posiciones de los ligandos.

Principales resultados:

• Determinación precisa de la posición de un solo átomo de flúor en la proteína modelo GB1.
• Identificó la ubicación del sitio de unión de un ligando tetrafluorado en el transportador bacteriano EmrE.
• Demostró la eficacia del enfoque REDOR libre de asignación en la localización de los sitios de unión del ligando.

Conclusiones:

• La técnica REDOR sin asignación acelera significativamente la determinación de los sitios de unión de ligando en las proteínas.
• Este método es aplicable a varios sistemas, incluidas las proteínas de membrana, los amiloides y los complejos grandes.
• El enfoque también es adecuado para experimentos de polarización nuclear dinámica donde las líneas generales impiden la asignación secuencial.