Utilización de sistemas parcialmente orientados, medidas de relajación y cálculos hidrodinámicos para el estudio de la estructura y dinámica de proteínas mediante rmn

Résumé

Históricamente la resonancia magnética nuclear se ha basado en propiedades de tipo local. Las propiedades globales medidas por RMN ofrecen una mejor definición del sistema tanto a nivel estructural como a nivel dinámico. En esta memoria se han estudiado dos tipos de propiedades globales: las constantes dipolares residuales, CDR, en sistemas parcialmente orientados, y las velocidades de relajación. Además, se han desarrollado herramientas teóricas para su interpretación. Nuestra primera contribución a los sistemas parcialmente orientados ha sido el desarrollo de una ecuación analítica que predice el grado de orientación de una biomolécula en el interior de un sistema orientador de tipo estérico como las bicelas a partir de la estructura tridimensional de la misma. Se ha realizado también un estudio experimental sobre la modulación mediante lantánidos de la orientación de fragamentos de membrana púrpura. En esta situación, las propiedades dinámicas de proteínas en el interior de un sistema orientador fuerte se ven modificadas. Se ha demostrado que este efecto dinámico está relacionado con el mismo proceso de orientación. Las velocidades de relajación dependen del tamaño y la forma de las proteínas, y pueden predecirse a través de cálculos hidrodinámicos. Se han realizado este tipo de cálculos para numerosas proteínas y se han comaprado los valores teóricos con los experimentales. Esta comparación permite la detección de fenómenos dinámicos locales. Hemos interpretado también el valor del parámetro ajustable a. Este parámetro nos ofrece una visión del comportamiento dinámico de la proteína en solución, si se producen fenómenos de agregación/oligomerización (a.> 3.5 A) o si hay movilidad interdominio (a. <3.0 A). Este hallazgo ha permitido caracterizar los procesos de oligomerización de la proteína LMW-PTP, donde se ha detectado y caracterizado estructuralmente una especie tetramérica d