Estudis estructurals dels complexos de les proteïnes HMGA1 i de pèptids sintètics amb oligonucleòtids rics en ATs

Abstract

Les proteïnes HMGA humanes són proteïnes nuclears d’alta mobilitat electroforètica que poden modificar la conformació espacial del DNA, regulant l’expressió de nombrosos gens. Se sap que la interacció es dóna a través d’uns motius d’unió al DNA anomenats AT-hooks, que s’uneixen a regions riques en ATs del DNA. D’aquesta manera les HMGAs influeixen en molts processos cel·lulars normals com són el creixement, la diferenciació cel·lular o la reparació del DNA. D’altra banda, les proteïnes HMGA estan relacionades amb nombrosos processos patològics, entre ells el càncer. Per a comprendre el mecanisme d’acció d'aquestes proteïnes cal determinar l’estructura tridimensional dels complexos d’aquestes amb el DNA. Amb aquesta finalitat en aquest treball es persegueix l’obtenció de co-cristalls de la proteïna HMGA1a i els seus fragments amb oligonucleòtids sintètics rics en seqüències ATs. Igual d’important és la cristal·lització d’aquests mateixos oligonucleòtids amb pèptids corresponents a les regions AT-hook, ja que al ser seqüències molt més curtes podrien ser més fàcilment cristal·litzables i ens aportarien també informació de com interaccionen específicament amb zones riques en ATs. En primer lloc, s’ha obtingut la proteïna HMGA1a humana (i els seus fragments) a partir de la seva expressió en un cultiu bacterià d’Escherichia coli utilitzant la tecnologia del DNA recombinant. Posteriorment s’ha purificat aquesta proteïna fins al grau adient pels experiments de cristal·lografia. Aquesta purificació s’ha realitzat mitjançant la cromatografia de bescanvi catiònic. D’altra banda, s’ha obtingut un nou mutant de la proteïna HMGA1b, l’HMGA1b(1-90), mitjançant la tècnica de la mutagènesi dirigida per a futurs assajos de cristal·lització. En una segona etapa, s’han dut a terme diferents assajos cristal·logràfics fent servir la tècnica de difusió de vapor amb gota penjada, tant del complex DNA-HMGA1a com dels complexos DNA-pèptid. S’han realitzat un centenar de proves cristal·logràfiques i s’han congelat un total de 31 cristalls. Alguns d’aquests cristalls s’han difractat a les instal·lacions de la Plataforma Cristal·logràfica del Parc Científic de Barcelona. Finalment hem proposat un model estructural per a un complex oligonucleòtid-pèptid congelat en estudis anteriors. A partir dels diagrames de difracció d’aquest cristall hem trobat els paràmetres de cel·la, el grup espacial i l’empaquetament.