A previsão pKa baseada em estrutura fornece uma base termodinâmica para o papel das histidinas nas transições conformacionais induzidas pelo pH no vírus do dengue

As alterações conformacionais induzidas pelo pH no vírus do dengue (DENV) são críticas para a sua capacidade de infectar células hospedeiras. Os heterodímeros da proteína do envelope que compõem o envelope viral mudam de um dímero para uma conformação trimer a baixo-pH durante a fusão da membrana. Estudos anteriores sugeriram que a ionização dos resíduos de histidina a baixa HP é central para esta mudança conformacional induzida pelo pH. Procuramos utilizar a modelagem molecular com previsão de pKa baseada em estrutura para fornecer uma base quantitativa para o papel das histidinas nas mudanças conformacionais induzidas pelo pH e identificar quais resíduos de histidina foram os principais responsáveis por essa transição. Combinamos dados existentes cristalográficos e de microscopia crio-eletrônica para construir modelos das conformações de dimer e trimer para o vírus maduro e imaturo. Em seguida, geramos modelos homológicos para os quatro serotipos DENV e realizamos a previsão pKa baseada na estrutura usando a Rosetta. Nossos resultados mostraram que os valores de pKa de um subconjunto de histidinas conservadas em DENV capturam com sucesso a termodinâmica necessária para conduzir as mudanças conformacionais induzidas pelo pH durante a fusão. Aqui, identificamos os determinantes estruturais subjacentes a esses valores de pKa e comparamos nossos achados com resultados experimentais anteriores.