Selective DNA binding by synthetic peptide derivatives

Resumen

En esta tesis se han desarrollado nuevas estrategias para el reconocimiento y la modificación de ADN a través de sistemas sintéticos. El trabajo se divide en cinco capítulos cuyo contenido se resume a continuación. Capítulo I. Síntesis quimioselectiva de conjugados de dedos de zinc monovalentes. Hemos demostrado que el catión Zn(II) se puede emplear tanto como agente de empaquetamiento y como grupo protector. Esta doble función permite la modificación selective de cisteínas presentes en péptidos de dedos de zinc que no están involucrados en el empaquetamiento Cys2His2-Zn. Esta estrategia proporciona un enfoque directo para la obtención de conjugados de dedos de zinc funcionales. Capítulo II. El AT-hook como alternativa a agentes de unión al surco menor de ADN en conjugados peptídicos. Se han sintetizado péptidos de unión al ADN compuestos por un fragmento de unión al ADN de factores de transcripción naturales (la región básica de una proteína bZIP (brH) o un módulo de dedo de zinc monomérico (GAGAH) y un motivo peptídico AT-hook. Los conjugados resultantes se estudiaron por EMSA, dicroísmo circular (DC) y anisotropía de fluorescencia, demostrando que poseen excelentes propiedades de unión a ADN tanto en términos de afinidad como de selectividad. Capítulo III. Reconocimiento selectivo de largas secuencias de ADN con construcciones peptídicas multicomponentes. En este capítulo se demuestra que juntando dos fragmentos de unión a ADN de FTs naturales a través de un conector AT-hook, se obtiene una miniproteínas que permite el reconocimiento selectivo de largas secuencias de ADN (hasta 13 pares de bases), a través de un nuevo motivo de unión no natural. El éxito de este desiño radica en la habilidad del AT-hook para actuar como un anclaje bidentado que libera fragmentos de FTs en las posiciones apropiadas para la inserción en sus respectivos surcos mayores. Este trabajo representa la primera demostración de un agente de union a ADN sintético que alcanza dos surcos mayors consecutivos a través del surco menor que los une. Capítulo IV. Agentes de unión a ADN completamente peptídicos. Las construcciones peptídicas descritas en los anteriores capítulos presentan buenas propiedades de internalización celular, pero su destino final son endosomas. En este capítulo se han sintetizado y estudiado nuevos conjugados de unión a ADN codificables genéticamente, cuya síntesis puede llevarse a cabo en un solo paso y sin la necesidad de utilizar aminoácidos protegidos ortogonalmente. Capítulo V. Reconocimiento de largas secuencias de ADN a través de estructuras peptídicas metalosupramoleculares. En este capítulo se presenta una nueva estrategia para el reconocimiento específico de secuencias de ADN que combina muchos de los atributos de los factores de transcripción naturales: trivalencia, plegamiento condicional, respuesta a estímulos externos y reversibilidad. Dicha estrategia consiste en el doble papel del níquel (+2) como agente promotor del plegamiento de un péptido derivado del FT GCN4 y como agente dimerizador entre este péptido y una sonda del surco menor que se encuentra a su vez unida a otro péptido de reconocimiento de un surco mayor adyacente