Dinámica y Energética de Proteínas

Rodolfo M. González-Lebrero (Director)
M. Agueda Placenti
Nicolas Batastini

Aspectos funcionales de P-ATPasas transportadores de Cu+
Como modelo de Cu⁺-ATPasa utilizamos la proveniente de Legionella pneumophilia (LpCopA) que es la única proteína de esta subfamilia para la cual se cuenta con su estructura con un alto grado de resolución lo que permite la articulación de los conocimientos obtenidos mediante estudios funcionales, cinéticos y termodinámicos con el análisis de la dinámica estructural de la proteína. Nos encontramos realizando un estudio sistemático de la funcionalidad de LpCopA a través de determinaciones de su actividad catalítica principal (ATPasa) y secundaria (fosfatasa) y de los intermediarios fosforilados del ciclo de reacción en condiciones de estado estacionario y pre-estacionario, evaluando el efecto de los distintos ligandos de la proteína, la temperatura y el pH. Elaboramos modelos de funcionamiento que explican los resultados obtenidos.

Relación entre el paisaje conformacional y funcional en el dominio de unión de ATP de las Cu+ P-ATPasas.
Estudiamos el acoplamiento de los cambios conformacionales y la catálisis enzimática usando como modelos al dominio de unión de ATP (ATPBD) de Cu+-ATPasas; en particular los provenientes de Legionella pneumophila (LpATPBD) y de Archaeoglobus fulgidus (AfATPBD), que poseen temperaturas óptimas de funcionamiento de 37 y 75 °C respectivamente. Caracterizar el mecanismo molecular de unión e hidrólisis de ATP determinando el número mínimo de etapas e intermediarios del proceso de unión; las magnitudes de las constantes cinéticas que gobiernan estas transiciones y sus barreras energéticas; y su relación en cuanto a los cambios estructurales. La información obtenida se complementará con estudios de la dinámica conformacional mediante simulación computacional.

M. Agueda Placenti, EA. Roman, F. Luis González Flecha and RM. González Lebrero. “Functional characterization of Legionella pneumophila Cu+ transport ATPase. The activation by Cu+ and ATP”. Biochim Biophys Acta -Biomembrane. 2022, 1864(2), 183822 https://doi.org/10.1016/j.bbamem.2021.183822.

Recoulat Angelini AA, Placenti MA, Melian NA, Sabeckis ML, Burgardt NI, González Lebrero RM, Roman EA, González Flecha FL. Cu(I)-Transport ATPases. Molecular architecture, catalysis and adaptation to extreme environments. Adv Med Biol. 2021 180, 65-130.

González-Lebrero RM*, Defelipe LA, Modenutti CP, Roitberg AE, Batastini NA, Noguera ME, Santos J, Roman EA*. Folding and Dynamics Are Strongly pH-Dependent in a Psychrophile Frataxin. J Phys Chem B. 2019, 123, 7676−7686. doi: 10.1021/acs.jpcb.9b05960.

Johanna G. Miquet*, Lorena González, Ana I. Sotelo, Rodolfo M. González Lebrero*. A laboratory work to introduce biochemistry undergraduate students to basic enzyme kinetics ‐alkaline phosphatase as a model. Biochemistry and Molecular Biology Education. 2019 47(1):93-99. doi: 10.1002/bmb.21195.

M. Agueda Placenti, Sergio B. Kaufman, F. Luis González Flecha and Rodolfo M. González Lebrero*. Unexpected Effects of K+ and Adenosine Triphosphate on the Thermal Stability of Na+,K+-ATPase. J. Phys. Chem. B. 121: 4949−4957 (2017). DOI: 10.1021/acs.jpcb.7b00629.

Faraj SE *, González-Lebrero RM *, Roman EA, Santos J. Human Frataxin Folds Via an Intermediate State. Role of the C-Terminal Region. Nature/Sci Rep. 2016 Feb 9;6:20782. doi: 10.1038/srep20782. (2016) *THESE AUTHORS CONTRIBUTED EQUALLY TO THIS WORK

Dr. Ernesto A. Roman (FCEN-UBA)

Dr. F. Luis González Flecha (FFyB-UBA)