Abstract

CRUZ-JIMENEZ, Juan Carlos; MERCADO-MONTOYA, Marcela; OSTOS-ORTIZ, Carlos Eduardo  and  HERNANDEZ-VALDIVIESO, Alher Mauricio. Simulaciones de dinámica molecular de dominios transmembranales de BACE1 y BACE2 del Alzheimer en neuronas: Impacto del colesterol. Rev.fac.ing.univ. Antioquia [online]. 2021, n.98, pp.117-128. ISSN 0120-6230.  https://doi.org/10.17533/udea.redin.20200368.

Las simulaciones de dinámica molecular (MD) son una aproximación que se emplea frecuentemente en biología computacional para muestreo exhaustivo del espacio conformacional proteína-ligando. Por este motivo, son útiles para el análisis estructural y el estudio de interacciones moleculares. En este estudio, reportamos sobre el protocolo de simulación MD para entender la dinámica de las β-secretasa 1 (BACE1) y 2 (BACE2), los cuales se sabe ampliamente que juegan un papel transcendental en la enfermedad de Alzheimer. Esto se logró evaluando los cambios estructurales en los dominios a través de la membrana mientras se encontraban insertos en un complejo de membrana neuronal simulada. Aquí se consideraron dos niveles en el contenido de colesterol de la membrana. Debido a que no existe evidencia reportada soportando la capacidad de dimerización de BACE1 y BACE2, se prepararon sistemas sencillos y dobles (BACE1/BACE1, BACE2/BACE2, BACE1/BACE2) tanto en orientación paralela como antiparalela para cada corrida. Después de 10ns de simulación MD, el análisis de la estructura tridimensional reveló una correlación entre los altos niveles de colesterol y tanto el replegamiento de péptidos como los cambios en la estructura secundaria de ambos dominios transmembranales en sistemas simples y dobles. Interesantemente, nuestros resultados también indican un marcado potencial de interacción en el Sistema doble BACE2/BACE2, particularmente cuando los dominios asumen una orientación antiparalela.

Keywords : Análisis modal; modos complejos; análisis estructural; interacción molecular.

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