User:Carlos Vázquez García/TFG/Parte4

From Proteopedia

Revision as of 18:52, 4 April 2016

6.2.3. Guanosín 5'-trifosfato (GTP)

Figura 4. Interacciones del GNP con el bolsillo de K-RAS [13]. Vista ampliada

El GTP es un nucleótido ampliamente utilizado en el metabolismo. Su estructura es similar al ATP, teniendo un especial valor energético por sus enlaces fosfodiester. Como se puede apreciar en la figura 4, el GTP (representado como GNP) presenta numerosas interacciones con los aminoácidos de la proteína, lo cual dota de complejidad a la interacción ligando-bolsillo.

La existencia de enlaces sencillos ente los átomos que forman la estructura del GTP permiten que la molécula pueda tener cierta libertad de rotación. Por este motivo el GTP tiene cierta flexibilidad y puede acomodarse fácilmente en el bolsillo. Los enlaces fosfodiester pueden ejemplificar esta afirmación, pues se puede observar como las uniones entre Fósforo (P) y Oxígeno (O) permiten esa rotación característica de un enlace sencillo. Al permitir esta libertad geométrica los átomos de Oxígeno, mediante su nube electrónica, pueden establecer interacciones con otros átomos como el cofactor de la proteína, el catión Mg²⁺.

Sabiendo que la molécula de GTP proporciona a la proteína su conformación activa, y teniendo en cuenta la figura anterior, se puede abordar de forma más cómoda el siguiente ligando, que es el responsable de su conformación inactiva, el GDP.

6.2.4. Guanosín 5'-difosfato (GDP)

La estructura de este nucleótido es semejante a la del GTP. La diferencia más notoria que se hace patente con respecto a la figura anterior es la carencia de uno de los tres grupos fosfato. Las interacciones entre las cadenas laterales de los residuos de la proteína y los dos grupos fosfato son menores en comparación con el ligando anterior. Por otro lado se puede observar como el número, ángulo y disposición espacial de los residuos ha cambiado. Del mismo modo, se puede apreciar como el resto de la estructura del nucleótido establece diferentes interacciones. Esto tiene una repercusión cuanto menos a nivel local de la estructura terciaria.

En las siguientes figuras se pueden apreciar de mejor manera las interacciones entre el GDP y los residuos que forman el bolsillo.

Figura 5. Interacciones del GDP con el bolsillo de K-RAS [14]. Vista ampliada

Figura 6. Interacciones del GDP con el bolsillo de K-RAS en forma esquemática [15]. Líneas verdes: interacciones hidrofóbicas. Líneas discontínuas: interacciones de electrones pi entre si y electrones pi con el catión. Vista ampliada

El hecho de haber focalizado la atención, líneas más arriba, sobre los enlaces fosfodiéster tiene una justificación didáctica, pues el resto de la molécula es similar y es más difícil apreciar los cambios. Con estas variaciones llamativas es posible ejemplificar lo mencionado desde el comienzo del trabajo: el resultado tridimensional de una estructura tiene su base a nivel atómico.

6.2.5. Catión Magnesio²⁺

Figura 7. Interacciones del catión Mg²⁺ con el bolsillo de K-RAS [16]. Vista ampliada

Antes de comentar este subapartado cabe destacar que el Magnesio 2+ no es un ligando estrictamente, sino un cofactor. Los cofactores suelen ser metales o iones pequeños como el Fe, Mg, Mn, Zn o Co [6]. Estos componentes favorecen el correcto alineamiento del enzima y el sustrato, y tal afirmación se puede observar a continuación.

Como se puede ver el catión Mg²⁺ tiene carga positiva con una valencia de +2. Por tanto parece lógico pensar que las interacciones electrostáticas que establecerá serán con estructuras cuya carga sea de signo opuesto. En la figura anexa se puede ver con quién se establecen dichas interacciones. Por una parte se puede ver como existe una interacción con un Oxígeno del grupo fosfato terminal así como con el Oxígeno del grupo OH de la serina. Teniendo en cuenta el detalle de que Mg²⁺ está interaccionando con la proteína a través de la Serina 17 y también con el GDP, lo más lógico es pensar que está favoreciendo la correcta alineación, lo cual estaría en consonancia con la definición anterior de cofactor.

En la misma figura también se puede ver como Mg²⁺ establece interacciones con moléculas de agua, y al igual que en el caso anterior, es la nube electrónica pi de Oxígeno la que está participando.

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