ESCUELA DE DOCTORADO

 
Tesis Doctorales de la Universidad de Alcalá
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INTRINSICALLY DISORDERED PROTEINS: STRUCTURE, DYNAMICS AND MOLECULAR RECOGNITION USING NMR SPECTROSCOPY
Autor/aChaves Arquero, Belen
DepartamentoQuímica Orgánica y Química Inorgánica
Director/aJiménez López, María Ángeles
Codirector/aPérez Cañadillas, José Manuel
Fecha de defensa21/11/2019
CalificaciónSobresaliente Cum Laude
ProgramaQuímica Médica (RD 99/2011)
Mención internacionalNo
ResumenEl descubrimiento de las proteínas desordenadas IDPs o dominios IDDs, las cuales no tienen estructura secundaria en condiciones fisiológicas, ha revolucionado el paradigma de la relación secuencia/estructura/función de las proteínas. La ausencia de estructura parece ser fundamental para su función. Esta tesis busca ampliar el conocimiento actual sobre IDPs mediante el estudio de dos sistemas: (i) el dominio C-terminal de la Histona H1.0 (C-H1.0) y (ii) el dominio N-terminal del factor de inicio de la traducción eucariota eIF4G (eIF4G1 1-250). La principal técnica usada para entender las bases moleculares de las funciones biológicas de estas proteínas a resolución atómica ha sido la resonancia magnética nuclear (RMN). Se ha obtenido información complementaria mediante la utilización de otras técnicas biofísicas y de nuevas estrategias computacionales. C-H1.0 tiene un papel clave en la regulación de la condensación de la cromatina y en la transcripción a través de su unión al ADN, que está modulada por fosforilaciones. Se han caracterizado las propiedades estructurales y dinámicas de este dominio, que contiene tres sitios de fosforilación, tanto en el estado sin fosforilar como en el fosforilado. Para ello se ha empleado una nueva estrategia de asignación y un enfoque minimalista basado en péptidos modelo. eIF4G1 es un factor esencial en la traducción, en el control post-transcripcional y en los gránulos de estrés. Se han identificado los sitios de unión a (i) dos proteínas de unión a ARN (Pub1 y Pab1) , y a (ii) oligonucleótidos de ARN, y se han caracterizado la interacción intermolecular de las tres proteínas consigo mismas. Utilizando una nueva estrategia computacional se ha calculado un conjunto de estructuras representativo de eIFG1, siendo éste uno de los primeros ejemplos de estructura de IDP. Las interacciones se han analizado a partir de los cambios de desplazamientos químicos y de intensidades, los datos de relajación paramagnética PRE, los acoplamientos dipolares residuales y espectros editados por isótopos. Se ha propuesto un modelo en el que las redes de interacción entre Pab1-Pub1-eIF4G1 pueden progresar a oligómeros y eventualmente a formas condensadas. Este modelo es relevante para la transición físico-química de fase observada durante la nucleación de los gránulos de estrés. Todos estos hallazgos han avanzado el conocimiento sobre cómo estructuras ordenadas y desorden se coordinan, lo que es crucial para esclarecer por completo la función proteica.