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 Il recettore nucleare PPARg è un fattore di trascrizione che regola il metabolismo del glucosio e dei lipidi. Abbiamo intrapreso uno studio cristallografico su alcune mutazioni puntiformi del suo “ligand binding domain” (LBD),  associate ad es. alla lipodistrofia parziale, allo scopo di dare una spiegazione su base molecolare della significativa diminuizione dell’attività di trascrizione basale e della difettosa stimolazione di questi mutanti da parte di agonisti sintetici. In particolare, nel nostro studio è stata presa in considerazione la mutazione F360L di PPARg, riscontrata in soggetti di tre generazioni della stessa famiglia canadese affetti da lipodistrofia parziale familiare,  in quanto a tutt’oggi erano sconosciute le motivazioni strutturali del comportamento transattivazionale difettoso di tale mutante. Il nostro studio ha messo in evidenza che la mutazione F360L, per quanto conservativa, induce dei considerevoli cambiamenti conformazionali nella parte C-terminale del LBD del recettore nucleare, dove è situata l’elica 12 che ha un ruolo determinante nel reclutamento del coattivatore e quindi nell’attività di transattivazione.

Lo studio cristallografico ha messo in evidenza che tali cambiamenti conformazionali sono dovuti alla perdita di  importanti interazioni di vdW che la fenilalanina 360 dello wild type (WT) realizza con residui dell’elica 3 e 11,  contribuendo alla stabilità di differenti domini proteici, e alla perdita di due importanti ponti salini realizzati dal vicino residuo K357 nello WT con glutammici dell’elica 3 e del loop 11/12. Lo studio mette in evidenza che nel mutante non è più presente l’interazione tra la catena laterale, carica positivamente, dell’ Arg357 e la nuvola p polarizzabile dell’anello aromatico di Phe360. Tale interazione è comune nelle proteine e conferisce una stabilizzazione conformazionale alla catena laterale dell’arginina pur mantenendo intatta la sua capacità di formare legami idrogeno con residui acidi.

Ic 06

 

sovrapposizione di WT PPARg e mutante F360L

 

 

Nello studio si dimostra che l’effetto globale di tali cambiamenti conformazionali è quello di una aumentata mobilità dell’elica 12 e quindi una diminuità capacità di reclutare i coattivatori. Tale diminuizione di affinità per il coattivatore è stata confermata dai nostri studi di microcalorimetria in cui abbiamo caratterizzato il binding di un coattivatore alla proteina WT e al mutante F360L, in presenza di un agonista.

 

Lo studio proseguirà su altre importanti mutazioni puntiformi di PPARg riscontrati in pazienti affetti da altre patologie.

IC-CNR giorgio.pochetti@ic.cnr.it

 

 

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