¿Qué tan común es para la retina unirse al sitio “equivocado” de una proteína de la rodopsina?

Encontré esta pregunta interesante, pero no tengo una respuesta. Sin embargo, aún puedo ayudarlo parametrizando un experimento en silico relativamente rápido (también conocido como simulación).

1. Tome una copia de rodopsina inactiva, digamos 1GZM. Limpie el archivo (básicamente elimine cualquier línea que no arranque con ATOM). Encuentre el monómero que tenga la menor cantidad de residuos o átomos y use eso. Eliminar heteroátomos (básicamente los ligandos que vienen con la estructura).

2. Obtenga su programa de acoplamiento favorito (UCSF DOCK, Autodock, etc.). Asegúrese de que puede especificar restricciones de enlace / rotámero en el software que elija.

3. (puede ser opcional) Crear un pdb de 11-cis-retinal (no lo he comprobado en un momento, así que no recuerdo si el que viene con 1GZM es “adecuado” para un estudio de acoplamiento o no; es entonces usted puede usar este conjunto de coordenadas). Asegúrese de que el enlace 11-cis esté configurado correctamente. No olvide agregar hidrógenos a ligando o proteína si el software lo necesita. El Dock de UCSF solía exigir que las coordenadas se escriban en formato MOL2, así que asegúrese de convertirlas a mano o validar el resultado de cualquier herramienta de conversión que esté utilizando. ¡Asegúrese de que los cargos estén asignados correctamente! Recomiendo usar un campo de fuerza consistente para ayudar, ya que el principal impulsor del enlace retinal-opsina es el aldehído carbonilo a la lisina amina.

5. Configure el software. La mayoría de los programas de acoplamiento se desplazarán a través de combinaciones de configuraciones de rotación, por lo que generalmente tendrá que especificar restricciones geométricas en ese enlace 11-cis. Asegúrate de estar conectado con los cargos habilitados.

6. Móntelo al menos varias miles de veces, si es posible, cuanto más, mejor.

Medición de los resultados: realizar un análisis de agrupamiento de densidad de donde atracó el ligando.

Interpretación de resultados: aquí es donde las cosas se ponen difíciles. ¿Qué posibilidades son estadísticamente significativas para la pregunta que desea responder? Dado que para nuestro experimento, no podamos ninguno de los sitios accesibles con solventes que pudieron haber sido identificados por el solucionador de sitios accesible al solvente del programa (al menos eso es lo que UCSF Dock solía usar), puede encontrar ligandos atracados en algún “extraño “lugares: junto a hélices en el espacio normalmente ocupado por la bicapa lipídica y lugares no tan extraños: intracelularmente, por ejemplo (porque de nuevo, la bicapa no existe en esta simulación). Tendrá que utilizar otra información para decidir qué tan válidos pueden ser (hey, tal vez se pregunte dónde atracará la retina intracelular si se transporta a la célula por algún motivo) o si tiene alguna información sobre la permeabilidad de la retina en la bicapa lipídica (tiene una cadena lateral de hidrocarburos de 12 carbonos, después de todo). Pero si descarta estos resultados y solo se enfoca en la unión al lado extracelular del receptor, puede encontrar un sitio de unión alternativo. Luego, querrá identificar los residuos que rodean este nuevo bolsillo vinculante, si existe, y tratar de explicar por qué el programa pensó que era un sitio de enlace favorable. Tendrá que comparar las conformaciones del ligando en esta área, así como buscar un entorno de carga favorable o desfavorable (si el programa decidió que las propiedades estéricas son mayores que el entorno de carga, por ejemplo).