RMN y reconocimiento molecularrelación estructura-actividad de péptidos implicados en el dolor e interacciones proteína-carbohidrato

Abstract

El reconocimiento molecular es el punto de partida de numerosos procesos biológicos. La comprensión del reconocimiento entre los ligandos y sus dianas es clave en la optimización y diseño de complejos de mayor afinidad. La combinación de datos de RMN con cálculos teóricos facilita desarrollar una aproximación a la comprensión de las bases moleculares de estos procesos de reconocimiento ligando-receptor. En esta tesis hemos estudiado cuatro sistemas ligando-receptor de interés biológico empleando esta estrategia combinando de RMN y modelización molecular (MM, MD y ab initio). - Estudio estructural de análogos del péptido opiorfina. Opiorfina (QRFSR) es un péptido que impide la degradación de las encefalinas mediante la inhibición de las proteasas NEP y APN. Esta acción sobre el catabolismo de las encefalinas determina un efecto analgésico, demostrado en modelos animales. En este capítulo se han esudiado distintos análogos de la opiorfina cuya actividad ha sido correlacionada con los cambios estructurales observados en RMN. El barrido de alanina en la secuencia de la opiorfina reveló que la sustitución del residuo Phe3 produce una perdida drástica de la actividad frente a NEP y APN. Seguidamente, distintas modificaciones en esta posición mostraron la posibilidad de afectar la selectividad de la capacidad inhibitoria de este péptido. La sustitución de L-Phe por D-Phe mejoró la potencia de la opiorfina frente a APN, perdiendo su actividad frente a NEP. Esta modulación de su actividad se correlaciona con cambios en los espectros de RMN de los péptidos que contienen el enantiómero D-Phe. La diferencia experimental más notable es el apantallamiento de los protones ? de la Arg2 en los péptidos que contienen D-Phe. Los cálculos de MM mostraron la proximidad espacial entre el anillo aromático y la Arg2, confirmándose el apantallamiento en los espectros RMN. Este estudio muestra una posible interacción catión/? entre la D-Phe3 y la Arg2 que favorece una restricción conformacional que determina una interacción selectiva con APN, mientras que la flexibilidad del péptido natural permite la inhibición dual, pero de menor afinidad frente a APN...