Estudios computacionales del receptor Toll-like 4

Resumen

En esta Tesis Doctoral, hemos contribuido a la elucidación de los eventos de reconocimiento molecular del complejo TLR4.MD2 y algunos moduladores a nivel atómico. Este trabajo se ha realizado por medio de metodologías computacionales, como simulaciones de dinámica molecular, docking ligando proteína, cribado virtual y simulaciones de membrana. Por un lado, los estudios de docking ligando proteína y de cribado virtual, combinados con ensayos biológicos experimentales, han dado lugar a la identificación de nuevos compuestos con actividad antagonista frente al TLR4. Además, se han predicho modos de unión teórica para los moduladores descritos del sistema TLR4.MD2. En particular, hemos centrado nuestro trabajo en glicolípidos sintéticos y moléculas que no tienen estructura de tipo LPS. Para todos estos moduladores de TLR4, está claro que, a pesar de su diferente estructura química, deben compartir un patrón común de interacciones con el receptor TLR4. Hemos llevado a cabo el estudio computacional más profundo del modo de unión de algunos compuestos representativos para analizar con detalle algunos de estos patrones de interacciones. A lo largo del desarrollo de esta Tesis, también hemos llevado a cabo una fructífera colaboración con grupos de síntesis para llevar a cabo el diseño y la síntesis de sondas fluorescentes y de compuestos con actividad como antagonistas débiles de TLR4. El glicolípido catiónico IAXO102, un potente antagonista de TLR4, se ha utilizado como esqueleto para diseñar nuevos moduladores de TLR4 y marcadores fluorescentes para el complejo TLR4. Nuestros estudios de modelización nos han permitido diseñar nuevos compuestos y proponer modelos de interacción tanto para el CD14 como para el complejo TLR4.MD2. Todos estos compuestos han presentado una actividad antagonista débil del complejo del TLR4. Finalmente, se ha realizado el estudio computacional del heterodímero TLR4.MD2 completo, simulando el complejo completo insertado en la membrana. Las simulaciones de dinámica molecular nos han permitido proponer un modelo de heterodímero y las interacciones clave a nivel atómico implicadas en el proceso de dimerización.