Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Abstract
Mecanismos de Interacción en Proteínas Intrínsicamente Desordenadas Las Proteínas Intrínsecamente Desordenadas (IDPs, del inglés Intrinsically Disordered Pro-teins) desafían el dogma de la Biología Molecular en cuanto no poseen una estructuratridimensional definida en solución y entonces se desdibuja la relación estructura-función,al menos como ha sido definida hasta el momento. Estas proteínas no se comportan comoestructuras tipo random coil, sino que uctúan entre variedad de conformacionesque dependen de cada sistema. Se ha predicho que al menos el 30% de las proteínaseucariotas son IDPs o tienen al menos un dominio que es intrínsecamente desordenado. Esto ha aumentado el interés por estas proteínas y su estudio se ha incrementado enlas últimas dos décadas, mostrando que cumplen procesos celulares clave, como ser enel ciclo celular. En esta tesis se estudiaron diversos sistemas que involucran a Proteínas Intrínsecamente Desordenadas. En el sistema p53TAD/CBP estudiamos los cambios producidos en elestado unido del complejo ante modificaciones post-traduccionales y las posibles implicanciasen los mecanismos de unión/plegado. En el sistema c-myb/KIX estudiamos elmecanismo de unión/plegado, y logramos caracterizar con detalle atómico al estado detransición. Finalmente, se desarrolla un potencial de interacción electrostática para uncampo de fuerzas de grano grueso tipo Go, que se prueba en dos sistemas modelo deproteínas ordenadas y se analiza en los sistemas c-myb/KIX y pKID/KIX los efectos decarga sobre la reacción de unión/plegado. Para realizar el trabajo planteado se recurrió a diversas herramientas computacionales. Se utilizaron los programas GROMACS y AMBER para realizar dinámicas molecularescon campos de fuerza atomísticos y de grano grueso. Se realizaron modificaciones en elprograma AMBER para utilizar campos de fuerza de grano grueso. Se utilizaron ademáspaquetes académicos de análisis computacional y de cálculo de ΔΔG de binding paraexperimentos mutacionales de unión entre proteínas.Intrinsically Disordered Proteins (IDPs) challenge the dogma of Molecular Biology asthey do not display a defined tridimensional structure in solution and then it blurs thestructure-function paradigm, at least as it has been defined till now. These proteins donot behave like random coil structures, but they uctuate around a variety of conformationsthat depend on each system. It has been predicted that at least 30% of the eukaryotic proteins are IDPs or at leastone of its dominions is intrinsically disordered. This fact has increased interest for thisgroup of proteins and they hace been extensively studied in the last two decades, showingthat they take part of key cellular processes, as regulating cell cycle. In this thesis a veriety of systems that involve IDPs were studied. We studied changes inthe bound state of the p53TAD/CBP system upon post-traductional modification. In thec-myb/KIX we studied the coupled folding/binding mechanism, and we chacterize withatomic resolution the trasition state. Finally, an electrostatic interaction potential forcoarse grain Go type simulations is developed and the effects of charges on the coupledfolding/binding in c-myb/KIX and pKID/KIX systems are studied. In this work a number of computational tools were used. The GROMACS and AMBERpackages were used to carry out molecular dynamics with atomistic and coarse grainforce fields. Modifications on the AMBER package to include particular coarse grainforce fields were developed. An academic package of computational analysis and ΔΔGof binding for mutational protein-protein binding experiments was also used.Fil: Ithuralde, Raúl Esteban. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
