Caracterização estrutural do polimorfismo -964G>A na interação do fator de transcrição HIF1 com seu elemento regulatório na região promotora do gene HLA-G

• Autor(a) principal: Alves, Cinthia Caroline
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17135/tde-05112021-105440/
• topic: Docking molecular; MHC class I; MHC de classe I; Molecular docking; Protein-DNA; Proteína-DNA

O gene do Antígeno leucocitário humano-G (HLA-G, do inglês, Human Antigen Leukocyte-G) codifica uma molécula reguladora do sistema imunológico com expressão tecidual restrita em condições fisiológicas; entretanto, o gene pode ser induzido em condições de hipóxia pela interação com o fator induzível por hipóxia 1 (do inglês, Hypoxia Inducible Factor 1, HIF1). Os elementos responsivos à hipóxia (do inglês, Hypoxia Responsive Element, HRE) localizados na região promotora (posição -966 a -962) e no éxon 2 são os principais elementos regulatórios alvos do HIF1. O alelo G no sitio polimórfico -964 G>A induz maior expressão de HLA-G quando comparado ao alelo A em situações de baixo teor de oxigênio. Uma vez que a variabilidade genômica do HLA-G pode influenciar a formação do complexo HIF1-HRE, neste estudo foi analisado a interação física do complexo á nível de pares de átomos considerando ambos os alelos -964G e -964A, usando abordagens computacionais. O cristal do heterodímero HIF2 de camundongo (Protein Data Bank ID: 4ZPK, 3,6Å-https://www.rcsb.org/) que pertence à mesma família de proteínas que o HIF1, foi usado como molde para realizar a modelagem molecular por homologia da estrutura quaternária do HIF1 humano. A estrutura primária do HIF1 humano que abrange os resíduos 15 a 349 para a subunidade HIF1a, e 87 a 470 para a subunidade ARNT (UniProt ID: Q16665 e P27540, respectivamente-https://www.uniprot.org/) foi recuperada do banco de dados UniProt. Definidos o molde e o alvo, o software MODELLERv9.24 foi usado para a modelagem molecular por homologia. O modelo mais semelhante estruturalmente ao molde foi avaliado de acordo com a qualidade físico-química e estereoquímica da proteína. Duas estruturas 3D de DNA foram construídas a partir da sequência 5\'GCRTG\'3 do HRE contendo o alelo -964G ou -964A na posição \"R\" usando o software x3DNA. O docking molecular proteína-DNA foi realizado usando o servidor HADDOCKv2.4, e as interações intermoleculares foram calculadas pelo servidor DNAproDB. A simulação de dinâmica molecular foi realizada para a proteína livre e os complexos proteína-DNA por 200 ns usando o software Gromacs v.2019. A partir das coordenadas atômicas da trajetória foi calculado os parâmetros inter-base pair steps do DNA pelo programa Curves v.2.6. O modelo do HIF1 mais semelhante ao molde gerado por modelagem comparativa obteve o RMSD mais baixo (0,396Å) após o alinhamento das estruturas em comparação com outros modelos, e apresentou 87,2% dos resíduos na região central dos ângulos de torção phi-psi, enquanto o molde apresentou 80,10%. A ligação do HIF1 com o HRE contendo o alelo -964 G resultou na formação de mais ligações de hidrogênio e contatos de Van der Waals do que HRE com alelo -964 A. A análise das trajetórias do complexo RMSD proteína-DNA revelou que o complexo HIF1-HRE-964G é mais estável. Em conclusão, o HIF1 se liga de maneira mais estável e específica no HRE com o alelo G.