Estudos estruturais de coiled-coils heteroméricos de septinas por espectroscopia de ressonância magnética nuclear de alta resolução

Resumo

Septinas são proteínas de ligação a GTP associadas à membrana, importantes em uma ampla gama de processos fisiologicamente essenciais, como citocinese, dinâmica de microtúbulos, formação de barreiras de difusão e mecanotransdução. A importância dos domínios coiled-coil na formação e/ou manutenção de complexos de septina ainda não está totalmente esclarecida. Quase 15 anos têm se passado desde o lançamento do primeiro modelo estrutural de septinas por raios-X e nenhuma das estruturas dos complexos até o momento foi capaz de revelar informações a respeito dos coiled-coils, provavelmente devido à flexibilidade intrínseca da região que liga suas hélices aos domínios-G. Apesar de algum progresso ter sido feito com a resolução recente da estrutura de coiled-coils homodiméricos de septinas por difração de raios-X, uma parte importante do "quebra-cabeça" ainda falta: a estrutura do coiled-coil heteromérico.Esse projeto se propõe a obter informações estruturais dos coiled-coils heteroméricos de septinas usando espectroscopia de ressonância magnética nuclear. O estudo pretende validar e complementar as estruturas resolvidas (ou a serem resolvidas) por cristalografia de raios-X e/ou geradas por métodos de modelagem modelagem baseados em aprendizado profundo ("deep learning"). Inspecionar essas estruturas em solução aquosa é crucial nesse tipo de sistema, potencialmente podendo revelar diferenças em relação a "in crystallo", como ocorreu com SEPT1CC, SEPT4CC (antiparalelo pelas estruturas de raios-X enquanto paralelo por RMN em solução) e SEPT6CC/SEPT7CC (estrutura cristalina da mistura SEPT6CC+SEPT7CC mostrou apenas homodímeros de SEPT6CC). Nosso principal objetivo é obter dados estruturais de RMN para os seguintes coiled-coils heteroméricos de septina em solução: (i) pelo menos um de humano e (ii) o de levedura. As estruturas humanas são responsáveis por quase 85% de todas as estruturas de septinas no PDB e as septinas de levedura são, sem dúvida, as septinas mais estudadas in vivo. Esperamos explicar melhor o papel desempenhado pelos coiled-coils nos arranjos dos filamentos observados em diferentes estudos de microscopia.