Estudio de la estabilidad térmica de la proteína TmY por dinámica molecular: efecto de la mutación Lys104Ala

Abstract

En este estudio, se analizó el efecto que produce la mutación puntual del residuo de lisina 104 por el residuo de alanina en la estabilidad térmica de la proteína TmY, mediante simulaciones de dinámica molecular a cinco temperaturas: 302, 328, 374, 400 y 450 K, por periodos de 1 μs y por triplicado. Los análisis estructurales muestran que las proteínas nativa y mutante pierden estabilidad a medida que aumenta la temperatura. Ambas proteínas se comportan de forma similar hasta 400 K. Sin embargo, a 450 K la proteína mutante muestra una mayor inestabilidad estructural. En consecuencia, se encontró que la red de puentes salinos formada por la tríada Asp9---Lys104---Asp54, compuesta por los pares iónicos Asp9---Lys104 y Asp54---Lys104, es clave en la estabilidad térmica de la proteína hipertermófila TmY.

In this study, we analyzed the thermal stability of the TmY protein through the site-directed point mutation Lys104 replaced by Ala residue using molecular dynamics simulations at five different temperatures: 302, 328, 374, 400, and 450 K, for periods of 1 μs and in triplicate. The structural analyses show that wild-type and mutant proteins lose stability as temperature increases. Both proteins behave similarly up to 400 K. However, at 450 K the mutant protein shows greater structural instability. Consequently, we found that the salt bridge network formed by the Asp9···Lys104···Asp54 triad, made up of the Asp9···Lys104 and Asp54···Lys104 ion pairs, is key to provides thermal stability to the hyperthermophilic TmY protein.