INTERACCIONES DE PROTEÍNAS PERIFÉRICAS FABPS CON MEMBRANAS LIPÍDICAS: EL ROL DE LA ELECTROSTÁTICA

Tesis

Resumen *

La asociación reversible de proteínas solubles a membranas  lipídicas es fundamental para una amplia variedad de funciones  celulares, presentando implicancias en la modulación  conformado. En el presente trabajo de tesis se abordó el estudio  del proceso de asociación de dos proteínas periféricas de la  familia de las FABPs (proteínas que unen ácidos grasos) a  membranas lipídicas, desde un enfoque estructural y  termodinámico. Estas proteínas sonproteínas son transportadores  de ligandos hidrofóbicos, por lo que su actividad fisiológica se encuentra íntimamente vinculada a la asociación a membranas. El intercambio de ligando ocurre a través de un  cambio conformacional que está modulado por la interfase. Se  han propuesto dos mecanismos alternativos para la transferencia  de la molécula cargo: colisional y difusional. Estos mecanismos  presentan requerimientos configuracionales, ya que la orientación  que la proteína adopta en la interfase resulta crucial  para discernir entre uno u otro. Se estudió el proceso de  modulación conformacional de estas proteínas en la interfase  lipídica a través de técnicas espectroscópicas como la  fluorescencia y la absorción infrarroja (FT-IR). Se analizaron  cualitativamente los resultados en términos de equilibrios  conformacionales en que se pueblan diversos estados que     constituyen mínimos locales en el embudo de potencial de plegamiento de la proteína en solución. Se focalizó en la  selectividad de estas proteínas por interfases aniónicas,  elucidando el rol mayoritario de la interacción electrostática en el  proceso de asociación. Este análisis fue abordado a partir del  establecimiento de correlaciones entre la afinidad por membranas  características espectroscópicas que reflejaran el  grado de desplegamiento de las proteínas, y propiedades eléctricas de las membranas. Junto con trabajos previos del  grupo, se puso en evidencia que la orientación de estas proteínas en la interfase está determinada mayoritariamente por la  interacción del macrodipolo con el campo eléctrico de la  membrana. La orientación fue obtenida a partir de simulaciones  de dinámica molecular, y validada experimentalmente por medio  de ensayos de filtración y de transferencia de energía resonante  de fluorescencia (FRET) entre residuos Trp de la proteína y  aceptores anclados en la región superficial de la membrana. El  carácter dipolar de la interacción fue reflejado a través de  estudios de asociación y orientación de las proteínas en  membranas catiónicas. Se encontró que se asocian selectivamente membranas cargadas, ya sea aniónicas o catiónicas,  independientemente de la carga neta de la proteína. Su  orientación interfasial responde a la interacción del macrodipolo  con el campo eléctrico de la membrana. Información suministrada por el agente en SIGEVA