Em busca de determinantes estruturais no reconhecimento e ligação de amilóide: β-2 microglobulina como caso de estudo

Abstract

O desenvolvimento de novas e melhores sondas moleculares para o diagnóstico precoce de doenças amilóides como Alzheimer, Parkinson e diabetes tipo II é essencial para o estabelecimento de estratégias terapêuticas adequadas. A β-2 microglobulina (β2m) é uma proteína associada ao complexo Major de Histocompatibilidade de classe I. Nos doentes que realizam tratamentos prolongados de hemodiálise, a β2m pode agregar e formar fibras amilóides que se depositam nos rins e nas articulações e podem causar uma doença conhecida como amiloidose relacionada com a diálise. Neste trabalho foram realizadas simulações de dinâmica molecular (DM) e cálculos de energia livre (CEL) para caracterizar a interação da β2m com a sonda fluorescente tioflavina-T (ThT). Foi utilizado como objeto de estudo a estrutura cristalográfica da β2m (PDB ID: 3MZT) que pode ser considerada um oligómero amilóide constituído por 3 homodímeros em forma de anel, onde duas conformações alternativas da ThT intercalam entre as folhas-β de cada dímero da proteína. Os resultados obtidos revelaram que os resíduos Q8 e Y10 da β2m parecem ser cruciais na interação com a ThT o que está de acordo com outros resultados presentes na literatura. Para melhor caracterizar as restrições topológicas impostas por estes resíduos, os mutantes Q8A, Y10A e Y10F foram construídos in silico e simulado mais uma vez através de DM. Os resultados revelam que o anel aromático do resíduo Y10 é crucial na interação da ThT com a β2m, uma vez que na mutação Y10A esta interação é largamente afetada. Para quantificar a contribuição destes resíduos na estabilidade do complexo β2m-ThT foram realizados vários cálculos de energia livre. Mais uma vez, os resultados revelam que o 1 Resumo resíduo Y10 aparenta ser o mais importante para a estabilização da ThT dado que a mutação Y10A se mostra altamente destabilizadora.