El término glóbulo fundido ( MG ) se refiere a estados proteicos que son más o menos compactos (de ahí el "glóbulo"), pero que carecen del empaquetamiento estrecho específico de residuos de aminoácidos que crea la estructura terciaria similar al estado sólido de proteínas completamente plegadas . Se encontró, por ejemplo, en el citocromo c , que conserva un contenido de estructura secundaria similar a la nativa pero sin el interior de proteína densamente empaquetada, bajo pH bajo y alta concentración de sal. Para el citocromo cy algunas otras proteínas, se ha demostrado que el estado del glóbulo fundido es un "estado termodinámico" claramente diferente tanto del estado nativo como del desnaturalizado., demostrando por primera vez la existencia de un tercer estado de equilibrio (es decir, intermedio).
El término "glóbulo fundido" puede usarse para describir varios tipos de estados proteicos parcialmente plegados [1] que se encuentran en condiciones ligeramente desnaturalizantes como pH bajo (generalmente pH = 2), desnaturalizante suave o temperatura alta . Los glóbulos fundidos están colapsados y generalmente tienen una estructura secundaria similar a la nativa, pero una estructura terciaria dinámica como se ve por espectroscopía de dicroísmo circular lejano y cercano (CD) , respectivamente. Estos rasgos son similares a los observados en los estados intermedios transitorios que se encuentran durante el plegamiento de ciertas proteínas, especialmente proteínas globulares que sufren un colapso hidrofóbico , y por lo tanto el término "glóbulo fundido" también se usa para referirse a ciertos intermedios de plegamiento de proteínas correspondientes al estrechamiento. región del embudo de plegado de mayor energía que el estado nativo pero más baja que el estado desnaturalizado . Se cree que los conjuntos de glóbulos fundidos muestreados durante el plegamiento y despliegue de proteínas son aproximadamente similares.
Se cree que la estructura de MG carece del empaquetamiento estrecho de las cadenas laterales de aminoácidos que caracterizan el estado nativo ( N ) de una proteína. La transición de un estado desnaturalizado ( U ) a un glóbulo fundido puede ser un proceso de dos estados
- U ↔ MG
O puede ser una transición continua, sin cooperación y sin aparente "cambio" de una forma a otra. El plegamiento de algunas proteínas se puede modelar como un proceso cinético de tres estados :
- U ↔ MG ↔ N
Una de las dificultades en el diseño de proteínas de novo es lograr el empaquetamiento de la cadena lateral necesaria para crear un estado nativo estable en lugar de un conjunto de glóbulos fundidos. Dada una conformación de la columna vertebral deseada, el empaquetamiento de la cadena lateral se puede diseñar usando variaciones del algoritmo de eliminación de callejón sin salida ; sin embargo, los intentos de diseñar proteínas de pliegues novedosos tienen dificultades para utilizar este método debido a la ausencia de modelos de columna vertebral plausibles.
Ver también
Referencias
- ^ Baldwin RL; Rose GD (2013). "Glóbulos fundidos, cambio conformacional impulsado por entropía y plegamiento de proteínas". Curr Opin Struct Biol . 23 (1): 4–10. doi : 10.1016 / j.sbi.2012.11.004 . PMID 23237704 .
- Ohgushi M, Wada A (1983). " ' Estado de glóbulos fundidos': una forma compacta de proteínas globulares con cadenas laterales móviles". FEBS Lett . 164 (1): 21-24. doi : 10.1016 / 0014-5793 (83) 80010-6 . PMID 6317443 .
- Kuroda Y, Kidokoro S, Wada A (1992). "Caracterización termodinámica del citocromo c a pH bajo. Observación del estado del glóbulo fundido y del proceso de desnaturalización en frío". J Mol Biol . 223 : 1139–53. doi : 10.1016 / 0022-2836 (92) 90265-l . PMID 1311387 .
- Bieri O, Kiefhaber T (15 de diciembre de 2000). "Modelos cinéticos en el plegamiento de proteínas". En RH Pain (ed.). Mecanismos en el plegamiento de proteínas (2ª ed.). Oxford, Reino Unido: Oxford University Press. ISBN 0-19-963788-1.
- Pande VS, Rokhsar DS (1998). "¿Es el glóbulo fundido una tercera fase de las proteínas?" . Proc Natl Acad Sci USA . 95 (4): 1490–1494. doi : 10.1073 / pnas.95.4.1490 . PMC 19058 . PMID 9465042 .
Jaremko, M., Jaremko, L., Kim, H.-Y., Cho, M.-K., Schwieters, CD, Giller, K., Becker, S., Zweckstetter, M. (2013) Desnaturalización en frío de un dímero de proteína monitoreado a resolución atómica, Nat. Chem. Biol. 9, 264-270