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Manettia Mutis ex L.
No full textHierbas o sufrútices, subleñosos o leñosos en la base, generalmente trepadoras, delgadas, dextrorso-volubles, entrenudosgeneralmente alargados. Hojas con láminas elípticas, ovadas, oblongas, raramente lineares, ápice agudo a acuminado, base agudao cordada, membranáceas, glabras, pubérulas o pubescentes, nervios secundarios visibles en cara abaxial, concoloras o discoloras;pecioladas. Inflorescencias axilares, tirsoides o cimosas, a veces reducidas a una sola flor. Flores 4-meras, generalmente distilas,raramente homostilas; cáliz 4-8 con lóbulos lineares, lanceolados, triangulares u ovados; corola tubulosa, infundibuliforme oclaviforme; estambres 4-5, subsésiles o con filamento notorio, anteras dorsifijas, introrsas, inclusas o exertas; ovario 2-carpelar,2-locular, lóculos multiovulados, lóbulos imbricados; estilo incluso o exerto; estigma 2-fido, con los lóbulos espatulados. Frutouna cápsula de dehiscencia apical y septicida, generalmente aplanado dorsiventralmente, corto a largamente pedunculado. Semillasnumerosas, de contorno oblongo o circulares, con alas de borde irregular, testa retículo-areolada.Fil: Gauto, Silvana Yasmin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Cabral, Elsa Leonor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; ArgentinaFil: Salas, Roberto Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Botánica del Nordeste. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Botánica del Nordeste; Argentin
Nusikalstamu būdu gauto turto legalizavimas: tarptautiniai standartai, finansiniai tyrimai ir teismų praktika
No full textMoney laundering – is a complicate process, the primary aim of which is provision of visually legitimate origin to the property acquired in criminal manner or suppression of property origin. Primary aim of any money laundering operation is dual: first, it is strived to conceal the crimes, from which the income comes, i.e. predicate crimes, and when it is succeeded to do that, criminals strive to ensure that it would be possible to use this income at their own discretion. Criminal responsibility for legalization of money or property acquired in criminal manner, or otherwise called money laundering, in Lithuania is stipulated by an article 216. In this article, the author analyses the features of money laundering contents; the problems that arise upon establishment or evaluation of one or the other money laundering features are analysed. In order to unfold and explain thoroughly the features of money laundering, the article also examines international and European legal acts, by which the states undertake to criminalize money laundering, stipulate strict prevention measures of money laundering, also other international instruments intended to fight money laundering. Eventually, the author seeks to establish and evaluate whether the features of money laundering contents consolidated in legal acts of the Republic of Lithuania correspond to the compulsory provisions of international legal acts, especially of the European Union. Countries (and Lithuania too) should identify, assess and understand the money laundering and terrorist financing risks for the country, and should take action, including designating an authority or mechanism to coordinate actions to assess risks, and apply resources, aimed at ensuring the risks are mitigated effectively. There are relatively few criminal cases in Lithuanian case law for the legalization of property acquired in a criminal way. The most difficult problem to prove this crime - is to prove the criminal origin of moneyStraipsnyje analizuojami kovos su nusikalstamu būdu gauto turto legalizavimu tarptautiniai standartai, vertinama ES valstybių politika, siekiant atpažinti, suprasti, mažinti pinigų plovimo ir teroristų finansavimo riziką ir užkirsti jai kelią. Autorius gilinasi ir į finansinių nusikaltimų tyrimo tarnybos specifiką atliekant finansinius tyrimus, siekiant surasti ir paimti turtą, kuris įgytas iš nusikaltimų darymo, kuris yra turtinė nauda, turinti turtinę išraišką, vertę. Taip pat apžvelgiama aktualesnė Lietuvos teismų praktika, susijusi su nusikalstamu būdu gauto turto legalizavimo kvalifikavimu
Ligand Uptake Modulation by Internal Water Molecules and Hydrophobic Cavities in Hemoglobins
No full textInternal water molecules play an active role in ligand uptake regulation, since displacement of retained water molecules from protein surfaces or cavities by incoming ligands can promote favorable or disfavorable effects over the global binding process. Detection of these water molecules by X-ray crystallography is difficult given their positional disorder and low occupancy. In this work, we employ a combination of molecular dynamics simulations and ligand rebinding over a broad time range to shed light into the role of water molecules in ligand migration and binding. Computational studies on the unliganded structure of the thermostable truncated hemoglobin from Thermobifida fusca (Tf-trHbO) show that a water molecule is in the vicinity of the iron heme, stabilized by WG8 with the assistance of YCD1, exerting a steric hindrance for binding of an exogenous ligand. Mutation of WG8 to F results in a significantly lower stabilization of this water molecule and in subtle dynamical structural changes that favor ligand binding, as observed experimentally. Water is absent from the fully hydrophobic distal cavity of the triple mutant YB10F-YCD1F-WG8F (3F), due to the lack of residues capable of stabilizing it nearby the heme. In agreement with these effects on the barriers for ligand rebinding, over 97% of the photodissociated ligands are rebound within a few nanoseconds in the 3F mutant case. Our results demonstrate the specific involvement of water molecules in shaping the energetic barriers for ligand migration and binding.Fil: Bustamante, Juan Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Abbruzzetti, Stefania. Università di Parma; ItaliaFil: Marcelli, Agnese. European Laboratory for Non-linear Spectroscopy; ItaliaFil: Gauto, Diego Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Boechi, Leonardo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Cálculo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Bonamore, Alessandra. Instituto de Investigaciones Universitarias Roma la Sapienza; ItaliaFil: Boffi, Alberto. Instituto de Investigaciones Universitarias Roma la Sapienza; ItaliaFil: Bruno, Stefano. Università di Parma; ItaliaFil: Feis, Alessandro. Universita Degli Studi Di Firenze; ItaliaFil: Foggi, Paolo. Università di Perugia; Italia. INO-CNR; ItaliaFil: Estrin, Dario Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Viappiani, Cristiano. Università di Parma; Itali
The key role of electrostatic interactions in the induced folding in RNA recognition by DCL1-A
No full textThe intrinsically disordered protein domain DCL1-A is the first report of a complete double stranded RNA binding domain folding upon binding. DCL1-A recognizes the dsRNA by acquiring a well-folded structure after engagement with its interaction partner. Despite the structural characterization of the interaction complex underlying the recognition of dsRNA has been established, the dynamics of disorder-to-order transitions in the binding process remains elusive. Here we have developed a coarse-grained structure-based model with consideration of electrostatic interactions to explore the mechanism of the coupled folding and binding. Our approach led to remarkable agreements with both experimental and theoretical results. We quantified the global binding-folding landscape, which indicates a synergistic binding induced folding mechanism. We further investigated the effect of electrostatic interactions in this coupled folding and binding process. It reveals that non-native electrostatic interactions dominate the initial stage of the recognition. Our results help improve our understanding of the induced folding of the IDP DCL1-A upon binding to dsRNA. Such methods developed here can be applied for further explorations of the dynamics of coupled folding and binding systems.Fil: Zhao, Lingci. Jilin University; República de China. Chinese Academy of Sciences; República de ChinaFil: Suarez, Irina Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Gauto, Diego Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Rasia, Rodolfo Maximiliano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Wang, Jin. Jilin University; República de China. Chinese Academy of Sciences; República de Chin
dsRNA-protein interactions studied by molecular dynamics techniques. Unravelling dsRNA recognition by DCL1
No full textDouble stranded RNA (dsRNA) participates in several biological processes, where RNA molecules acquire secondary structure inside the cell through base complementarity. The double stranded RNA binding domain (dsRBD) is one of the main protein folds that is able to recognize and bind to dsRNA regions. The N-terminal dsRBD of DCL1 in Arabidopsis thaliana (DCL1-1), in contrast to other studied dsRBDs, lacks a stable structure, behaving as an intrinsically disordered protein. DCL1-1 does however recognize dsRNA by acquiring a canonical fold in the presence of its substrate. Here we present a detailed modeling and molecular dynamics study of dsRNA recognition by DCL1-1. We found that DCL1-1 forms stable complexes with different RNAs and we characterized the residues involved in binding. Although the domain shows a binding loop substantially shorter than other homologs, it can still interact with the dsRNA and results in bending of the dsRNA A-type helix. Furthermore, we found that R8, a non-conserved residue located in the first dsRNA binding region, recognizes preferentially mismatched base pairs. We discuss our findings in the context of the function of DCL1-1 within the microRNA processing complex.Fil: Drusin, Salvador Iván. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmaceuticas. Departamento de Química y Física; ArgentinaFil: Suarez, Irina Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Gauto, Diego Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Rasia, Rodolfo Maximiliano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Química Biológica. Área Biofísica; ArgentinaFil: Moreno, Diego Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Química Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Química Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Cs.bioquímicas y Farmaceuticas. Departamento de Química y Física. Area Inorganica; Argentin
Protein’s surface water molecules and their role in the carbohydrate recognition process
No full textLa formación de complejos biomoleculares (receptor-ligando), es un proceso que comprende numerosos aspectos físico-químicos, como la formación de diferentes tipos de interacciones entre la proteína y su ligando y el cambio en la estructura de solvatación en las superficies de contacto de ambas moléculas. Un importante desafío consiste en comprender el papel de las moléculas de agua en el proceso de unión, dado que muchas de estas pueden ser desplazadas desde el sitio de unión hacia el seno del solvente, mientras que otras pueden permanecer fuertemente unidas en el mismo, puenteando la interacción entre la proteína y el ligando. Por otra parte, el desplazamiento de aguas juega también un rol clave en la determinación del resultado termodinámico del proceso de unión. El rol de la estructura de solvente en las lectinas, que comprenden todas las proteínas de unión/reconocimiento de carbohidratos sin actividad enzimática, es particularmente relevante en el proceso de reconocimiento, debido a la naturaleza hidrofílica del ligando y el sitio de unión. En este contexto, el presente trabajo de tesis doctoral, pone a prueba la hipótesis de que la estructura del solvente en el sitio de unión a carbohidratos (CBS) de lectinas, guarda una relación con la forma y las interacciones del complejo lectinacarbohidrato resultante, y por lo tanto, se puede utilizar para predecir su modo de unión. Para ponerla a prueba, se plantean los siguientes objetivos: (I) Empleando simulaciones de Dinámica Molecular en solvente explícito, en combinación con un análisis termodinámico estadístico, desarrollar y contribuir a la hipótesis de trabajo de que la estructura formada por las moléculas de agua presentes en el sitio de reconocimiento de carbohidratos en el receptor libre, emulan la posición de los grupos funcionales polares del ligando (en particular los hidroxilos u OHs) cuando se forma el complejo. (II) Combinando el análisis mencionado en el ítem I) con métodos de punto final para el cálculo de la energía libre proteína-ligando, se estudió la base estructural subyacente a la selectividad epimérica mostrada por lectina del hongo Agaricus bisporus (ABL), la cual muestra dos sitios de unión a carbohidratos bien diferenciados (CBS-A y CBSB ) que se encuentran en el mismo dominio, en donde la evidencia experimental muestra que cada uno de ellos es capaz de discriminar entre los epímeros, N-Acetil-DGalactosamina y N-Acetil-D-Glucosamina. (III) Finalmente, utilizando la información de la estructura de solvente, se ha desarrollado un esquema de Docking Molecular modificado que proporciona una mejora significativa en términos de exactitud (la relación entre el complejo predicho y la estructura de referencia cristalográfica) y precisión (discriminación entre el resultado verdadero de los falsos positivos) en la predicción de la estructura de complejos lectina-carbohidratos.The formation of biomolecular complexes (receptor-ligand), is a process that involves many physicochemical aspects, like the formation of different types of interactions between the protein and its ligand, and the change in the solvation structure between the contact surfaces of both molecules. Understanding the role of water molecules in the binding process is particularly challenging, since while some water molecules are displaced to the bulk solvent, others remain tightly bound in the binding site, bridging protein ligand interactions. Moreover, water displacement is also a key player in determining the thermodynamic outcome of the binding process. Lectins, comprise all carbohydrate binding/recognition proteins that do not have enzymatic activity, and given the hydrophilic nature of these ligands and these binding site, the role of the solvent structure in these protein-ligand recognition process is particularly relevant. In this context, the present PhD thesis, seeks to test and analyze the hypothesis that the solvent structure in the carbohydrate binding site (CBS) of lectins, mimics the shape and interactions of the resulting lectin-carbohydrate complex, and could thus be used to predict their binding mode. To achieve this task, we have pursued the following specific aims: (I) Using explicit solvent molecular dynamics simulations (MD) combined with a statistical thermodynamic analysis, we have analyzed the structure adopted by the water molecules in the CBS of several lectins, and related this information with the position of the polar functional groups of the carbohydrate ligands in the resulting complexes. (II) We have combined the above mentioned analysis with protein-ligand end-point free energy calculations to analyze the underlying structural basis of the epimeric selectivity showed by Agaricus bisporus Lectin (ABL), where two carbohydrate binding site (CBS-A and CBS-B) have found in the same carbohydrate recognition domain (CRD), show that each of them is capable to discriminate between the epimers, N-acetyl-D- Galactosamine and N-acetyl-D-Glucosamine. (III) Finally, and using the information of the solvent structure, we have devised a modified molecular docking scheme that provides significant improvement in terms of accuracy (the relationship between the predicted and crystallographic complex of reference) and precision (discrimination between the true from false positives results) in the prediction of lectin-carbohydrate complex structures.Fil:Gauto, Diego F.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Solvent structure improves docking prediction in lectin-carbohydrate complexes
No full textRecognition and complex formation between proteins and carbohydrates is a key issue in many important biological processes. Determination of the three-dimensional structure of such complexes is thus most relevant, but particularly challenging because of their usually low binding affinity. In silico docking methods have a long-standing tradition in predicting protein-ligand complexes, and allow a potentially fast exploration of a number of possible protein-carbohydrate complex structures. However, determining which of these predicted complexes represents the correct structure is not always straightforward.In this work, we present a modification of the scoring function provided by AutoDock4, a widely used docking software, on the basis of analysis of the solvent structure adjacent to the protein surface, as derived from molecular dynamics simulations, that allows the definition and characterization of regions with higher water occupancy than the bulk solvent, called water sites. They mimic the interaction held between the carbohydrate-OH groups and the protein. We used this information for an improved docking method in relation to its capacity to correctly predict the protein-carbohydrate complexes for a number of tested proteins, whose ligands range in size from mono-to tetrasaccharide. Our results show that the presented method significantly improves the docking predictions. The resulting solvent-structure-biased docking protocol, therefore, appears as a powerful tool for the design and optimization of development of glycomimetic drugs, while providing new insights into protein-carbohydrate interactions. Moreover, the achieved improvement also underscores the relevance of the solvent structure to the protein carbohydrate recognition process.Fil: Gauto, Diego Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Petruk, Ariel Alcides. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Modenutti, Carlos Pablo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Blanco Capurro, Juan Ignacio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Di Lella, Santiago. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Marti, Marcelo Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentin
Musicoterapia y depresión : el abordaje musicoterapéutico en el tratamiento de pacientes depresivos
No full textConformational sampling of the intrinsically disordered dsRBD-1 domain from: Arabidopsis thaliana DCL1
No full textDCL1 is the ribonuclease that carries out miRNA biogenesis in plants. Substrate pri-miRNA recognition by DCL1 requires two double stranded RNA binding domains located at the C-terminus of the protein. We have previously shown that the first of these domains, DCL1-A, is intrinsically disordered and folds upon binding pri-miRNA. Integrating NMR and SAXS data, we study here the conformational landscape of free DCL1-A through an ensemble description. Our results reveal that secondary structure elements, corresponding to the folded form of the protein, are transiently populated in the unbound state. The conformation of one of the dsRNA binding regions in the free protein shows that, at a local level, RNA recognition proceeds through a conformational selection mechanism. We further explored the stability of the preformed structural elements via temperature and urea destabilization. The C-terminal helix is halfway on the folding pathway in free DCL1-A, constituting a potential nucleation site for the final folding of the protein. In contrast, the N-terminal helix adopts stable non-native structures that could hinder the correct folding of the protein in the absence of RNA. This description of the unfolded form allows us to understand details of the mechanism of binding-induced folding of the protein.Fil: Suarez, Irina Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Gauto, Diego Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Hails, Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Mascali, Florencia Carla. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Crespo, Roberta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Zhao, Lingzi. Jilin University; ChinaFil: Wang, Jin. Jilin University; ChinaFil: Rasia, Rodolfo Maximiliano. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Química Biológica. Área Biofísica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin
Carbohydrate-binding proteins: dissecting ligand structures through solvent environment occupancy
No full textFormation of protein ligand complexes is a fundamental phenomenon in biochemistry. During the process, significant solvent reorganization is produced along the contact surface and many water molecules strongly bound to the protein's ligand binding site must be displaced. Both the thermodynamics and kinetics of this process are complex and a clear understanding at the microscopic level has been not achieved so far. Special attention has been paid to the structure of water molecules on carbohydrate recognition sites of various proteins, and many studies support the idea that displacement of these water molecules should have a crucial effect on the binding free energy. Molecular dynamics (MD) simulations in explicit water solvent is a very promising approach for this type of studies. Using MD simulations combined with statistical mechanics analysis, thermodynamic properties of these water molecules can be computed and analyzed in a comparative view. Using this idea, we developed a set of analysis tools to link solvation with ligand binding in a key carbohydrate binding protein, human galectin-1 (hGal-1). Specifically, we defined water sites (WS) in terms of the thermodynamic properties of water molecules strongly bound to protein surfaces. In the present work, we selected a group of proteins whose ligand bound complexes have been already structurally characterized in order to extend the analysis of the role of the surface associated water molecules in the ligand binding and recognition process. The selected proteins are concanavalin-A (Con-A), galectin-3 (Gal-3), cyclophilin-A (Cyp-A), and two modules CBM40 and CBM32 of the multimodular bacterial sialidase. Our results show that the probability of finding water molecules inside the WS, p(V), with respect to the bulk density is directly correlated to the likeliness of finding an hydroxyl group of the ligand in the protein-ligand complex. This information can be used to analyze in detail the solvation structure of the carbohydrate recognition domain (CRD) and its relation to the possible protein ligand complexes and suggests addition of OH-containing functional groups to displace water from high p(V) WS to enhance drugs, specially glycomimetic-drugs, protein affinity, and/or specificity.Fil: Gauto, Diego Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Di Lella, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Guardia, Carlos Manuel Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Estrin, Dario Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Marti, Marcelo Adrian. Universidad de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin
