- Naturaleza de las superficies de interacción
- Interacciones que se establecen
- Ejemplo 1: complejo enzima-inhibidor proteico
- Ejemplo 2: complejo anticuerpo-proteína
- Ejemplo 3: proteínas oligoméricas
Para saber más:
- Naturaleza de las superficies de interacción. En promedio, la superficie accesible al disolvente de las proteínas globulares, solubles, contiene un 55 % de área no polar, un 25 % de área polar y un 20 % de área cargada. Sin embargo, en casos particulares, estas proporciones pueden ser sustancialmente distintas. Por ello, los complejos proteína-proteína pueden formarse tanto entre superficies polares como entre superficies apolares.
- Interacciones que se establecen. Son de todo tipo: Efecto hidrófobo, fuerzas de van der Waals, puentes de hidrógeno, interacciones electrostáticas. La importancia relativa depende de cada complejo. Analizando un conjunto de complejos proteasa-inhibidor y antígeno-anticuerpo (proteico) se ha establecido que la superficie total enterrada en la interfase es de aproximadamente 1500 Å2 (de la que el 55 % es apolar) y entre las dos proteínas se establecen unos 11 puentes de hidrógeno. El enterramiento de grupos apolares contribuye en unas -25 cal/molÅ2 enterrado a la energía de unión, y la formación de puentes de hidrógeno entre las dos proteínas contribuye en unas -1.5 kcal/mol por puente establecido. Por otro lado, la pérdida de entropía translacional y rotacional en el complejo lo desestabiliza en unas 15 kcal/mol, y la pérdida de entropía conformacional de las cadenas laterales enterradas en unas 5 kcal/mol. Calcular la estabilidad promedio de estos complejos. La estabilidad observada va de -11 a -18 kcal/mol. Son uniones muy fuertes. Otros complejos de tipo no inhibitorio presentan afinidades menores. Calcular para una energía de unión de -18 kcal/mol, la constante de unión. Calcular, para esa constante, que % de moléculas se asocian para formar complejo si se mezclan las dos proteínas a concentración 1 nM cada una.
- Ejemplo 1: complejo barnasa-barstar (PDB: 1BRs). La barnasa es una ribonucleasa bacteriana de 110 aminoácidos con estructura a + b y cuyos residuos catalíticos principales son el E73 y la H102. La barnasa es un arma biológica del Bacillus amiloliquefaciens que se excreta y su actividad intracelular está rigurosamente inhibida por la proteína barstar (89 aa, estructura a/b), su inhibidor natural. El inhibidor bloquea con una hélice a propia el sitio de unión a RNA de barnasa. La interfase del complejo está constituida por 14 residuos de barnasa (que entierran 829 Å2) y 15 de barstar (que entierran 801 Å2) y es muy polar y cargada (44 % apolar, 29 % polar, 27 % cargada). Entre las dos proteínas se establecen 14 puentes de hidrógeno. Calcular la constante de unión esperada. La observada es de 1014
- Ejemplo 2: complejo Fab-lisozima (pdb: 1b65). Presenta una menor superficie enterrada (1060 Å2) y un menor número de puentes de hidrógeno. Su estabilidad también es menor (10.5 kcal/mol). En la superficie de interacción del fragmento Fab abundan los residuos aromáticos (esto es característico de los sitios de unión de anticuerpos).
- Ejemplo 3: proteinas oligoméricas (Cianasa, pdb: 1dw9). Las superficies de contacto entre subunidades son mayores (1500-10000 Å2) pues no sólo se encargan de estabilizar la unión, sino también la estructura terciarIa de los monómeros que se asocian. Son más hidrófobas y presentan menos puentes de hidrógeno.
