Reactivación de agregados proteicos por clpb. Función del dominio m

Abstract

La agregación proteica que ocurre en condiciones de estrés ambiental compromete la viabilidad celular. Las células procariotas han desarrollado un sistema de chaperonas moleculares formado por ClpB (Hsp100) y el sistema DnaK (DnaK, DnaJ y GrpE) capaz de solubilizar y replegar estos agregados proteicos de una manera eficaz. En esta Tesis se cuantifica termodinámicamente el equilibrio de asociación de ClpB en condiciones experimentales que mimetizan las condiciones fisiológicas y de estrés. Este trabajo describe que ClpB se encuentra en disolución formando monómeros, dímeros (trímeros), hexámeros y dodecámeros. Este equilibrio de asociación es fuertemente desplazado a la especie hexamérica por la presencia de nucleótidos, sin embargo se detecta que el ATP estabiliza en mayor medida el hexámero de ClpB que el ADP. Estas diferencias observadas indican que el intercambio de nucleótido podría modular la reorganización del hexámero de ClpB en la superficie del agregado proteico. Este trabajo demuestra que la actividad chaperona óptima de ClpB se alcanza cuando en el equilibrio de disociación coexisten los hexámeros conformacionalmente heterogéneos con otros intermediarios de oligómerización más pequeños, fundamentalmente con monómeros. También se observa que el dominio M de ClpB, cuya localización espacial se desconoce con detalle, es un elemento estructural que estabiliza el oligómero y que regula la actividad ATPasa de los dos NBDs en presencia de sustratos. Finalmente, la formación de hexámeros híbridos compuestos por diferentes combinaciones de subunidades silvestres y mutantes inactivas ha permitido observar que 4 subunidades del hexámero de ClpB forman la unidad funcional de la proteína necesaria para interaccionar y procesar los sustratos proteicos, siempre que uno de los anillos tengan todos los NBDs inactivos.