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Dynamics of nuclear receptor Helix-12 switch of transcription activation by modeling time-resolved fluorescence anisotropy decays

Resumo

Receptores Nucleares Hormonais são importantes alvos para o desenvolvimento de fármacos. Vários experimentos demonstram que a hélice C-terminal (Hélice 12 - H12) destes receptores é mais flexível nos domínios de ligação com ligante (LBDs) sem ligante, sendo esta maior flexibilidade correlacionada com a repressão da transcrição e com doenças humanas. Estruturas cristalográficas foram obtidas nas quais esta H12 aparece estendida, sugerindo que ela pode ter movimentos de grande extensão em solução. No entanto, estas estruturas foram interpretadas como artefatos cristalográficos, e assim a natureza dos movimentos moleculares da H12 não é bem conhecida. Para entender a relação entre as medidas experimentais e os modelos moleculares e fornecer uma imagem definitiva dos movimentos da H12 em solução, simulações de dinâmica molecular do receptor ativado por Proliferadores de Peroxissomo (PPAR) foram realizadas, nas quais a H12 estava associada a uma sonda fluorescente. Foram feitas comparações diretas da dependência temporal da anisotropia da fluorescência com resultados experimentais. Estas simulações mostram que as taxas de decaimento dependem das interações da sonda fluorescente com a superfície da proteína, e não possuem grande correlação com os movimentos da H12 especificamente. No entanto, para que a sonda possa interagir com a superfície do LBD, a H12 precisa estar enovelada de forma compacta, sobre o LBD, preservando sua globularidade. Assim, o receptor deve permanecer compacto, mesmo na ausência de ligante, e a entrada e a saída do ligante deve acontecer por difusão através da superfície do receptor. Estes resultados contribuem para a compreensão tanto dos receptores com e sem ligante, e também fornecem subsídios para a interpretação de experimentos de anisotropia resolvida no tempo de um ponto de vista microscópico, em particular através do uso de simulações. (AU)

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