Aproximaciones de bioquímica clásica al estudio de la relación entre la estructura y la función de la rodopsina



Título del documento: Aproximaciones de bioquímica clásica al estudio de la relación entre la estructura y la función de la rodopsina
Revista: Archivos venezolanos de farmacología y terapéutica
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000317230
ISSN: 0798-0264
Autores: 1
2
3
Instituciones: 1Fundación Instituto de Estudios Avanzados, Centro de Biociencias y Medicina Molecular, Caracas, Distrito Federal. Venezuela
2Florida Atlantic University, Department of Chemistry and Biochemistry, Boca Raton, Florida. Estados Unidos de América
3Universidad Simón Bolívar, Departamento de Biología Celular, Caracas, Distrito Federal. Venezuela
Año:
Volumen: 27
Número: 1
Paginación: 5-13
País: Venezuela
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en español La proteína fotorreceptora rodopsina (R) fue extraída de los segmentos externos de los bastoncillos de retinas bovinas con el detergente n-dodecil β-D-maltósido (DM) y purificada a homogeneidad mediante cromatografía de afinidad. El entrecruzamiento químico de la R y de la rodopsina fotoactivada (R*) con los agentes bifuncionales sulfo-succinimidilo 4-(Nmaleimidometilo) ciclohexano-1-carboxilato (sulfo-SMCC) o m-maleimidobenzoilo-N-hidroxisuccinimido ester, sugirieron la naturaleza oligomérica de la proteína fotorreceptora. La caracterización de los parámetros hidrodinámicos de la R y la R* en presencia de 0.1% DM, mediante cromatografía de exclusión molecular y sedimentación sobre gradientes de sacarosa, permitió estimar los tamaños de los complejos R:DM y R*: DM. Los resultados concuerdan con una estructura cuaternaria dimérica tanto para la R como para la R*. La R entrecruzada con sulfo-SMCC, en presencia de luz, fue estabilizada en un fotointermediario que absorbió a ~ 470 nm. Experimentos de proteólisis con termolísina sobre los dímeros nativos de R y sobre los monómeros de R generados por medio del uso de altas concentraciones de DM, complementados con estudios de modelaje basados en la estructura cristalina reportada de la proteína, sugirieron que el reactivo sulfo-SMCC generó un entrecruzamiento intramolecular entre la Cys140 y la Lys248 de la R, el cual posiblemente es el responsable de la incapacidad de la proteína de sufrir el cambio conformacional requerido para llegar a su estado fotoactivado
Resumen en inglés The photoreceptor protein rhodopsin (R) was extracted from bovine retinal rod outer segments using the detergent n-dodecyl β-D-maltoside (DM), and purified to homogeneity by affinity chromatography. Chemical cross-linking of R and photoactivated rhodopsin (R*) with the bifunctional agents sulfo-succinimidyl 4-(N-maleimidomethyl) ciclohexane-1-carboxylate (sulfo-SMCC) or m-maleimidobenzoyl-N-hydroxysuccinimide ester, suggested the oligomeric nature of this photoreceptor protein. The characterization of the hydrodynamic parameters of R and R* in the presence of 0.1% DM, using molecular exclusion chromatography and sedimentation on sucrose gradients, allowed us to estimate the size of the R:DM and R*:DM complexes. Our results agreed with a dimeric quaternary structure for both, R and R*. R crosslinked with sulfo-SMCC, in the presence of light, was stabilized in a photointermediate that absorbed at ~ 470 nm. Experiments of proteolysis with termolysine on R native dimers and R monomers generated by using high concentrations of DM, together with modeling studies based on the reported crystal structure of the protein, suggested that sulfo-SMCC generated an intramolecular cross-link between Cys140 and Lys248 of R, which was probably responsible for the incapacity of the protein to display the conformational change required to reach its photoactivated state
Disciplinas: Química
Palabras clave: Bioquímica,
Fotorreceptores,
Fotoactivación,
Rodopsina,
Procesos visuales,
Dímeros
Keyword: Chemistry,
Biochemistry,
Photoreceptors,
Photoactivation,
Rhodopsin,
Visual processes,
Dimers
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