Estudio por RMN del reconocmiento molecular carbohidrato-proteína con discriminación diferencial de anómeros en equilibrio

Resumen

En esta tesis doctoral, se han estudiado diversas familias de compuestos proteicos (proteínas o dominios de proteínas) y de carbohidratos de distinta naturaleza química, derivados de los glicoconjugados de las paredes celulares de microorganismos mediante una combinación de métodos de espectroscopía de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) y modelado molecular, para extender el conocimiento sobre el origen de la especificidad y estabilidad de complejos carbohidrato-proteína. Como se explica en el tercer capítulo de este trabajo, ha sido posible definir los epítopos de unión en el caso de fragmentos de peptidoglicano (PGN) frente a la aglutinina de germen de trigo mediante el uso de técnicas de RMN de diferencia de transferencia de saturación RMN (desde el punto de vista del ligando). Por otro lado, en el caso del dominio LysM, se ha confirmado mediante experimentos de titulación por RMN (desde el punto de vista del ligando) la interacción del dominio LysM derivado de la transglicosilasa lítica de Escherichia. coli con el PGN de la propia bacteria, mientras que en el caso del dominio PASTA, ha sido posible determinar su estructura 3D por RMN aunque el análisis de los experimentos de interacción (desde el punto de vista de la proteína) indicó que un único dominio PASTA aislado no interacciona con sus potenciales ligandos.En el cuarto capítulo de esta tesis, usando como modelo la lectina de muérdago, denominada viscumina (VAA), se ha puesto a punto una estrategia basada en RMN para estudiar de manera diferenciada cada uno de los anómeros de galactosa (Gal) superando de esta forma la dificultad de estudiar y analizar una mezcla de ligandos en equilibrio, que resultan indistinguibles por otras técnicas. Los resultados obtenidos en este capítulo han permitido calcular las constantes de afinidad y deducir los epítopos de unión de los ligandos en los dos sitios de unión de la VAA a partir de las diferencias en las intensidades de transferencia de saturación (STD). Mediante la combinación de los resultados experimentales con modelado molecular y de análisis con el protocolo CORCEMA se confirma una preferencia de unión de los dos anómeros de Gal al sitio gama 2 (Y249) de la VAA con una mayor selectividad hacia el anómero alfa. La información generada en esta tesis será de utilidad para comprender el papel que las interacciones carbohidrato-proteína juegan en algunos mecanismos utilizados por diversas células para reconocer y defenderse de patógenos y microorganismos en general.