DESIGNING INHIBITORS AGAINST THE CAPSID PROTEIN OF HIV-1

José Luis NeiraInstituto de Biología MolecularUniversidad Miguel Hernández

jlneira@umh.es

Universidad de Zaragoza y BIFIOlga Abian

Marta BuenoJavier Sancho

Adrián Velázquez-Campoy

Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CSIC)

Rebeca BocanegraMarta del Álamo

Mauricio G. Mateu

Universidad Miguel Hernández Francisco Barrera

Rosa Doménech Javier Gómez

María del Carmen Lidón José Luis Neira

Universidad de GranadaRaúl Pérez Jiménez

Instituto de Química Médica (CSIC)

Rosario González-Muñiz

School of Medical Sciences (Texas University)

Claudio Cavassoto

• Estabilidad Estabilidad y caracterización biofísica Estabilidad del dominio (energética)

• Estructura de un monómero de CAC Dinámica y estructura

• Unión a otras biomoléculas Lípidos Péptidos Moléculas orgánicas: dendrímeros

N2 2N 2N’ 2UFTIRNMR

AnisotropíaCD ultravioleta

cercanoANS

FTIRAbsorbancia

NMRCD ultravioleta lejano

Fluorescencia

2 2 2

Desnaturalización química seguidapor fluorescencia

Filtración en gel

Desnaturalización química seguidapor ultravioleta lejano

1.1. Estabilidad y caracterización biofísica

Residuos críticos, reducen mucho la afinidad

Residuos incrementan la afinidad

Residuos no muy críticos, no alteran la afinidad

Residuos que reducen algo la afinidad

1.2. Estabilidad del dominio (energética)

2. Estructura de un monómero de CAC

PS

CACPA PC

PC/SM/Cho

PS

PA

PC

PC/SM/Cho

3.1. Unión a otras biomoléculas: lípidos

Zonas predichas que interactúan fuertemente

Zonas predichas que interactúan más débilmente

3.2. Unión a otras biomoléculas: péptidos

Ac-QASQEVK(Antra)NWMTETLLVQNA-NH2

MSPTSILDIRQGPKEPFRDYVDRFYKTLRAEQASQEVKNWMTETLLVQNANPDCKTILKALGPAATLEEM

(a) El ligando natural

-8 104

-6 104

-4 104

-2 104

0

2 104

190 200 210 220 230 240 250

[] (

deg

cm2 d

mol

-1)

Wavelength (nm)

(A)

-2.5 104

-2 104

-1.5 104

0 50 100 150 200

[] (

deg

cm2 d

mol

-1)

[CAC1] (M)

(B)

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.1

0.11

0.12

0.13

0 50 100 150 200 250 300

Ani

sotr

opy

[CAC1] (M)

(C)

Ani

sotr

opía

[]

(deg

cm

2 dm

ol-1)

[]

(deg

cm

2 dm

ol-1)

[CAC1] (M)

[CAC1] (M)

Número de onda (nm)

Constante de autoasociación de 15 M.

Similar a la de CAC intacta (12 M)

Péptido

CAC

Suma

Complejo

Inte

nsid

ad d

e fl

uore

scen

cia

a 41

2 nm

(u.

a.)

[CAC1] (M)

Dif

eren

cia

de v

olúm

enes

(l-1

)

Determinación de la afinidad por cromatografía de afinidad

Determinación de la afinidad por fluorescencia

[CAC1] (M)

Ac-ESASSVKAWMTETLLVQNA-NH2

D = 1.5 ( 0.3) x 10-6 cm2 s-1

Ac-SESAASSVKAWMTETLLVANTSS-NH2

D = 3.5 ( 0.5) x 10-6 cm2 s-1

Ac-QASQEVKNWMTETLLVQNA-NH2

(b) Modificando el ligando natural

(b.1) Mejorando la solubilidad

Ac-QASQEVKNWMTETLLVQNA-NH2

P-1 Ac-VKNWMTETLLRQ-NH2

P-2 Ac-VKNWMTEYLLVQ-NH2

P-3 Ac-VKNWMTEYLLRQ-NH2

P-4 Ac-VKNWMTETLLVQ-NH2

(b.1) Mejorando la helicidad

No hay aumento experimental de la helicidad, pero hay unión a CAC

P-1 P-2

P-4P-3

3.3. Unión a moléculas orgánicas : dendrímeros

Calorimetría de titulación isotérmica:ITC

Inhibición del ensamblaje de la proteína de la cápsida

Diseño de péptidos capaces de unirse a CAC e inhibir el ensamblaje de CA: comprendiendo (o no entendiendo nada) como

la helicidad domina la tendencia a inhibir el ensamblaje (aumentando la solubilidad)

Diseño de moléculas orgánicas (dendrímeros) capaces de unirse a CAC e inhibir el ensamblaje de CA