Códigos estructurales heterodoxos ocultos en una proteína intrínsecamente desordenada
El paradigma una estructura protéica-una función ya no es más dogma en biología. Más del 30% de los genomas eucarióticos está compuesto por proteínas o dominios intrínsecamente desordenados (IDPs), particularmente sobrerepresentados en proteínas de redes de señalización celular y proteínas virales. El desorden intrínseco ha quedado establecido, entonces, como una nueva categoría estructural en proteínas. La oncoproteína E7 es el principal agente transformante del papilomavirus humano (HPV) y si bien su blanco primario de acción es el regulador retinoblastoma (Rb), posee mecanismos adicionales de interferencia con el ciclo celular reflejado en la interacción con múltiples blancos celulares. HPV E7 es un paradigma de IDP, la cual presenta un dominio desordenado y uno globular que une zinc tetraédrico, sin actividades enzimáticas o químicas descriptas a la fecha, más allá de interacciones proteína-proteína. Su naturaleza desordenada permite la presentación de motivos lineales de reconocimiento y una plasticidad conformacional como base de su promiscuidad de interacción. De hecho, E7 presenta múltiples equilibrios y especies conformacionales para las las cuales describimos diversas interacciones en términos mecanísticos, además de ensamblados macromoleculares con actividad chaperona y una actividad redox que resulta en la formación de un puente disulfuro entre dos cisteínas a 19 angstroms de distancia en la estructura nativa. Por otra parte, los HPV constituyen un sistema ideal para el análisis de secuencias de aminoácidos ya que existen por lo menos 200 tipos diferentes de genomas estables, los cuales evolucionaron hace millones de años. Análisis de estas secuencias para E7 muestran que, inesperadamente, el dominio N-terminal desordenado posee más residuos altamente conservados que el dominio C-terminal plegado. Porque hay un número importante de residuos altamente conservados en un dominio intrinsecamente desordenado si no existe una estructura estable ni definida? Mutagenesis de los residuos conservados muestra que no solo no son neutros sino que las colecciones conformacionales (“ensembles”) de este dominio son altamente sensibles a mutación, mostrando alteraciones en los equilibrios de formación de alfa hélice, oligomeros beta, estados desdplegados y, particularmente, un marcado efecto en cinética de agregación. Los resultados indican que las mutaciones incrementan el contenido de plegamiento o estructuras que implican plegamiento, por lo que dichos residuos estarían cumpliendo roles de nucleos anti-plegamiento, guiando y limitando la formación de estructuras transientes. Las proteínas o dominios intrínsecamente desordenados no son estructuras al azar que pueden presentar motivos lineales y adaptarse a cualquier tipo de interfaz. Existe un número importante de proteinas y complejos que no responden a estructuras únicas o rígidas, a ser definidos como “ensembles” conformacionales. Nuestro trabajo sugiere la existencia de códigos estructurales aun por definir, en contraste con las estructuras discretas que dominaron la biología hasta estos últimos años.
