Design and structural characterization of minimized systems to study biomolecular interactions through NMR

Abstract

The molecular processes that take place in living organisms are regulated by an intricate network of large complexes interacting among them. In this context, the biomolecular recognition processes involving each component are essential to produce the fully biologically active complex. Understanding the fine details on how these processes occur, which are the important players in each step of the recognition, which forces are involved, how they are balanced and drive the process, etc., is the current challenge in Biology. One approximation to solve these open questions is the characterization of these systems at atomic resolution. However, the study of the native biomolecular associations in the form of multiple interacting networks, at this resolution level, is extremely difficult. Given these premises, the best approach is to perform an experimental analysis of the biological systems of interest by using simplified versions with the help of model systems...

Los procesos moleculares que tienen lugar en los organismos vivos se regulan a través de una enmarañada red de grandes complejos biológicos que interaccionan entre sí. En este contexto, los mecanismos de reconocimiento biomolecular que se producen en cada uno de ellos son esenciales para dar lugar al complejo activo y biológicamente funcional. Por su importancia, uno de los retos actuales en Biología es comprender a fondo los detalles específicos que definen estos procesos. Por ejemplo, necesitamos conocer cómo y cuándo ocurren, cuáles son los factores esenciales en cada tipo de reconocimiento, qué fuerzas están en juego, cómo se equilibran y dirigen estos mecanismos, etc. Una de las estrategias más apropiadas para esclarecer estas incógnitas es la caracterización de estos sistemas a escala atómica. Sin embargo, el estudio de estas asociaciones biomoleculares que forman grandes redes de interacciones, a este nivel de detalle, es extremadamente complicado. En este escenario, una aproximación realista para el estudio de un sistema biológico complejo consiste en llevar a cabo la caracterización experimental de versiones simplificadas del mismo en sistemas modelo...