Apolipoproteína A-I humana: Adaptabilidad conformacional e interacción con lípidos estudiada por espectroscopia de fluorescencia y métodos computacionales

Abstract

La apolipoproteína A-I (apoA-I) es la proteína mayoritaria de las lipoproteínas de alta densidad (HDL), a las que se les atribuyen propiedades antiaterogénicas por su papel en el transporte reverso del exceso de colesterol desde los tejidos periféricos hacia el hígado para su catabolismo y eliminación. En los ensayos realizados que se describen a lo largo de este trabajo, diferentes mutantes de cisteína de apoA-I fueron diseñadas, purificadas y marcadas en conjunto con otras previamente empleadas en el laboratorio. La sonda fluorescente pireno se introdujo en posiciones correspondientes a las caras hidrofóbicas e hidrofílicas de las hélices H4, H5 y H10. Se caracterizó la estabilidad estructural y funcional de estas variantes mutantes marcadas para validar los modelos para este estudio. Explotando las propiedades multiparamétricas de la sonda pireno la relevancia de las hélices H5 y H10 en eventos de auto-asociación de apoA-I en solución se evidenció, resaltando su participación en regiones de contacto durante ciertos pasos de oligomerización. Estos eventos fueron luego evaluados mediante el desarrollo de distintos modelos de asociación de equilibrio único y múltiple, donde más de un evento fue observado, destacándose la formación temprana de dímeros que sería la unidad mínima y funcional con capacidad de generar HDL discoidales (dHDL). La relevancia de estas posiciones fue también estudiada en entornos lipídicos donde no tuvieron gran utilidad; con la excepción de complejos de HDL generadas in vitro, en particular con una mutante de la hélice H5, como así también en HDL generadas in vivo por macrófagos THP-1. En conclusión, el arreglo temprano de ciertas estructuras oligoméricas en solución puede influir en el desarrollo de estructuras más complejas como son las dHDL. Más estudios son necesarios para poder comprender mejor las funciones estructurales que cumplen apoA-I en sus distintas formas oligoméricas, que podrían tener importantes aplicaciones en áreas diversas como medicina y la industria biotecnológica.