Caracterização in silico dos mecanismos de interação entre sequências de localização nuclear e Importina-α

Autor(es)

Marcos Tadeu Geraldo

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Botucatu. 2016-08-15.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Biociências. Botucatu
• Data de defesa: 2016-07-26
• Orientador: Ney Lemke; Agnes Alessandra Sekijima Takeda

Resumo

Os sistemas de importação nuclear são responsáveis pelo intercâmbio entre o citoplasma e o núcleo da célula, permitindo que proteínas com função nuclear migrem através da membrana que separa essas duas regiões. A via de importação mais estudada é a via clássica de importação nuclear mediada pela Importina-α (Impα). A Impα é uma proteína solenóide, composta por repetições em tandem do motivo Armadillo (ARM) que formam uma estrutura longa e contorcida, com pequenos arcabouços ao longo do eixo da proteína. As sequências de localização nuclear clássicas (cNLSs) presentes nas proteínas-alvo de importação são compostas por resíduos carregados positivamente e estabelecem pontes salinas, ligações de hidrogênio e contatos hidrofóbicos com esses arcabouços da Impα. Esse reconhecimento pode ocorrer em um ou em dois sítios da Impα, caracterizando a cNLS como monopartida ou bipartida, respectivamente. A maioria das informações estruturais do complexo cNLS-Impα provém de dados de cristalografia e pouco se sabe sobre a dinâmica conformacional deste sistema. Uma abordagem para tratar da dinâmica de um sistema é o uso de técnicas de simulação de biomoléculas, tais como dinâmica molecular e análise de modos normais. Com base nessas técnicas de simulação, o presente estudo teve como objetivo compreender os mecanismos de interação e dinâmica conformacional envolvidos no reconhecimento de cNLSs pela Impα. Particularmente, este trabalho focou nas cNLSs das proteínas Nucleoplasmina e Ku70 complexadas com a Impα. O estudo com a Nucleoplasmina determinou dois movimentos principais da Impα que podem estar associados na função de reconhecimento de cNLSs: dobramento e torção. Os movimentos de dobramento podem estar envolvidos na entrada da cNLS e na acomodação da proteína que a contém, dependendo do seu tamanho, enquanto que os movimentos de torção podem estar envolvidos no reconhecimento da cNLS e na sua acomodação aos sítios de ligação da Impα. Além disso, resíduos correspondentes à região linker, situada entre os grupos de resíduos básicos da cNLS bipartida, também podem auxiliar no ajuste da cNLS na Impα. Por fim, o estudo com a Ku70 verificou, com base na análise de contatos e correlações na interface peptídeo-proteína e nos perfis geométricos da Impα, que esta não se ligaria à Impα como uma cNLS bipartida. Em conclusão, os dados aqui obtidos podem auxiliar no entendimento das afinidades entre as cNLSs já descritas, como também na análise de outras potenciais cNLSs. (AU)

• Processo FAPESP: 12/19447-2 - Dinâmica da interação entre Ku70NLS e Importina-alfa na via clássica de importação nuclear
• Beneficiário: Marcos Tadeu Geraldo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado