Bases estructurales de la discriminación de ligandos por dos aptameros de ARN relacionados resueltos por la...

Área de la Ciencia:

• Biología Molecular Biología Molecular
• La bioquímica es la bioquímica.
• Biología Estructural Biología estructural.

Sus antecedentes:

• La evolución anterior produjo un aptamer de ARN específico para la arginina a partir de una secuencia madre de unión a la citrulina.
• Los dos aptameros de ARN difieren en sólo 3 nucleótidos de 44.
• Comprender las bases estructurales del reconocimiento de aminoácidos específicos por el ARN es crucial.

Objetivo del estudio:

• Para determinar las estructuras de solución de los aptameros de arginina y citrulina complejos con sus respectivos aminoácidos.
• Aclarar los mecanismos estructurales subyacentes al reconocimiento de aminoácidos específicos por parte de los aptameros de ARN.

Principales métodos:

• Se empleó espectroscopia de resonancia magnética nuclear (2D NMR) bidimensional.
• La determinación de la estructura se realizó en complejos de ARN-ligando.

Principales resultados:

• Se determinaron las estructuras de solución de ambos aptameros de ARN unidos a sus aminoácidos afines.
• Ambos aptameros cuentan con dos bucles internos asimétricos que adoptan conformaciones ordenadas y compactas sobre la unión del ligando.
• Un grupo de purinas conservadas y tres nucleótidos variantes forman el bolsillo de unión de aminoácidos, con contactos específicos a la cadena lateral.

Conclusiones:

• A pesar de las diferencias en la secuencia, los aptameros de arginina y citrulina adoptan pliegues estructurales similares.
• El plegamiento inducido por ligando de los bucles internos es crítico para crear un bolsillo de unión bien definido.
• Las interacciones específicas nucleótido-ligando, incluido un contacto triple, median el reconocimiento selectivo de aminoácidos.