Aplicación de la RMN al estudio a nivel residual de la termodinámica de desplegamiento y plegamiento del dominio H2H3 de la proteína priónica

Abstract

[spa] La comprensión de los procesos moleculares que conllevan a la modificación estructural proteica y en numerosos casos, a su agregación, es clave para la comprensión de los mecanismos que implican el desarrollo de gran número de patologías neurodegenerativas. Una de ellas es la encefalitis espongiforme, conocida en humanos como la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob. Dicha patología aparece debido a la modificación estructural de la proteína priónica (PrP), la cual posteriormente agrega y se deposita sobre las neuronas, causando su muerte. El dominio H2H3 (formado por las hélices -2 y 3) presenta la misma estructura tanto aislado, como cuando está integrado en el total de la proteína. A su vez, es capaz de reproducir el patrón de agregación de la proteína nativa, por lo que constituye una entidad independiente y de gran relevancia dentro del PrP. Por todo ello, la comprensión del mecanismo mediante el cual el H2H3 modifica su estructura, generando especies parcialmente plegadas que inician el proceso de agregación, es de vital importancia para entender cómo se desarrollan las patologías asociadas al PrP, pero también para el diseño de inhibidores efectivos de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob. En este trabajo se ha estudiado el proceso de desplegamiento y posterior replegamiento del domino H2H3 del PrP ovino. Inicialmente, se utilizaron las espectroscopias de fluorescencia y de dicroísmo circular para obtener una idea macroscópica de la estabilidad del H2H3 a diferentes temperaturas. Posteriormente, se analizó a nivel residual y mediante el uso de la RMN (concretamente mediante la adquisición de espectros 15N-HSQC a diferentes temperaturas) la estabilidad térmica, es decir estructural, de cada residuo y como afectaba a ella su entorno particular. Para la gran mayoría de residuos se determinaron los parámetros termodinámicos de desplegamiento y replegamiento. Entre otros aspectos, los resultados obtenidos demuestran que el desplegamiento se inicia en el extremo N-terminal del H3, para proseguir ya a temperaturas mayores y de manera simultánea sobre los extremos Nterminal del H2 y C-terminal del H3. El extremo C-terminal de H2 es la región de mayor estabilidad. El replegamiento parece ocurrir en el mismo orden secuencial, pero mediante un proceso ligeramente diferente.