Bioquímica y Bioquímica Analítica

Abstracto

Manejo de selenometioninas en el refinamiento macromolecular

Jaroslaw Blaszczyk

En el Protein Data Bank, podemos encontrar estructuras de rayos X que se determinaron a partir de proteínas derivadas de selenio, pero las coordenadas depositadas, para nuestra sorpresa, contienen metioninas nativas. El problema probablemente se deba a una sustitución no completa de las metioninas nativas por selenometioninas durante la reacción química. Cuando el cristal crece a partir de dicha muestra y luego se somete a un análisis de rayos X, puede mostrar una presencia parcial de azufre nativo. Este artículo es una voz en la discusión sobre cómo manejar el refinamiento de las selenometioninas. El propósito de este trabajo es explicar por qué las selenometioninas no se pueden refinar puramente como metioninas nativas, particularmente en estructuras macromoleculares determinadas a alta resolución. Es importante porque el selenio y el azufre son elementos químicos diferentes. Para explicar la importancia del refinamiento del tipo de átomo correcto, el autor proporciona evidencia, recopilada principalmente de sus pequeñas estructuras orgánicas informadas anteriormente que contienen azufre o selenio. El autor enfatiza que las estructuras de rayos X, que contienen selenio, nunca son idénticas a sus análogos que contienen azufre. Se diferencian al menos en las longitudes de enlace respectivas. Se han vuelto a refinar dos estructuras de rayos X disponibles públicamente, una molécula pequeña y una macromolécula, en las que se cambió intencionalmente el tipo de átomo. El refinamiento del tipo de átomo químicamente incorrecto produjo un comportamiento no natural de los parámetros de desplazamiento atómico. El autor concluye que las estructuras que contienen tipos de átomos incorrectos no pueden representar los datos experimentales, sino que solo pueden servir como modelos. Hay ejemplos, en el PDB, que muestran que las selenometioninas en proteínas no completamente derivatizadas de Se-Met se pueden refinar con ocupaciones fraccionales asumidas arbitrariamente, menores del 100%. Esto inspiró al autor a realizar varios refinamientos de la estructura Se-Met mencionada anteriormente que contenía átomos de S en coordenadas. En estos refinamientos, las selenometioninas se manejan de diferentes maneras y se comparan los resultados. El autor sugiere el refinamiento de las identidades químicas, selenio y azufre, con ocupaciones fraccionales, como método.