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Proteínas intrínsecamente desplegadas.

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El avance de la genómica ha dejado claro la existencia de proteínas o regiones intrínsecamente desordenadas (IDPs/IDRs) funcionales presentes en los tres dominios de la vida. A diferencia de las proteínas plegadas las IDPs carecen de estructura secundaria y terciaria estables, y en su lugar, existen como ensambles dinámicos, son extraordinariamente plásticas y muchas veces presentan varias funciones.

La descripción energética de una proteína globular se basa en una sola topología alrededor de un mínimo global profundo, mientras que la descripción de un IDP se basa en un conjunto dinámico de diferentes conformaciones (ensamble), descritos por una colección de mínimos con profundidades similares. Estas características son resultado de que sus secuencias contienen pocos aminoácidos aromáticos, y cisteínas, mientras que están enriquecidos en residuos polares y con carga. La existencia de este tipo de proteínas o regiones y sus propiedades abren un nuevo paradigma en la biología molecular.

La capacidad de las IDPs de interactuar con múltiples ligandos se ha explicado con la posibilidad que tienen estas proteínas de adoptar distintas conformaciones dependiendo del contexto celular. Los mecanismos de interacción propuestos son: mediante un efecto de ajuste inducido, selección de conformación o una combinación. Los motivos de IDP/IDR que sufren transiciones de desorden a orden o que se encuentran pre-organizadas se conocen como elementos de reconocimiento molecular (MoRFs). Los MoRFs pueden adquirir conformaciones de alfa-hélices, hebras-beta, u otras.

Buscamos obtener una descripción de ensamble para comprender su funcionamiento.

El estudio de IDP/IDRs utilizando métodos bioquímicos, biofísicos y moleculares tradicionales, es complicado debido a su flexibilidad estructural inherente. Posiblemente el mayor avance en el estudio de IDPs, se ha dado al combinar métodos computacionales avanzados con métodos experimentales de Resonancia Magnética Nuclear (RMN), con lo que se logra obtener una descripción de ensamble. En este proyecto proponemos abordar el problema de forma multidisciplinaria, con una gran variedad de técnicas complementarias: usaremos bioinformática para caracterizar los proteomas y sus posibles interactores; técnicas biofísicas experimentales, utilizando principalmentemétodos computacionales y de RMN. .

Objetivos

  • Caracterizar por RMN y otras técnicas de biofísica los MoRFs identificados.
  • Modelar ensambles conformacionales de estas regiones desordenadas con base en los datos experimentales. .

Metodologias

  1. NMR - Resonancia Magnética Nuclear
  2. DLS - Dispersión dinámica de Luz.
  3. Métodos Computacionales.