Orientador: Leandro MartínezTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de QuímicaResumo: Receptores nucleares (RN) são fatores de transcrição regulados pela interação com ligantes. Estruturalmente são formados por três domínios: um domínio N-terminal bastante variável, um domínio altamente conservado de ligação com o DNA (DBD) e um domínio C-terminal, menos conservado, denominado de domínio de ligação com o ligante (LBD). Diversos estudos mostram que a dinâmica da hélice C-terminal do LBD (H12) é um dos principais fatores no controle da atividade dos receptores nucleares. Na presença de ligantes agonistas, a H12 é estabilizada em uma conformação que favorece a interação com proteínas coativadoras. Por outro lado, na ausência de ligantes, a H12 é flexível e pode adotar diferentes conformações. Para fornecer uma descrição detalhada do equilíbrio conformacional da H12, simulações de dinâmica molecular do LDB do PPARgamma foram realizadas em diferentes condições: na presença e na ausência de ligante e ligado a peptídeos correguladores. Os perfis de energia livre da variabilidade conformacional da H12 foram obtidos a partir de cálculos ABF. Nossos resultados mostram que, na ausência de ligantes, múltiplas conformações da H12 são acessíveis, sendo a conformação ativa a de menor energia. A interação com o ligante estabiliza fortemente a conformação ativa da H12 em relação às demais estruturas, promovendo assim uma seleção conformacional. Efeito similar foi observado para o PPARgamma associado ao coativador. Por outro lado, a presença do peptídeo correpressor estabiliza conformações não acessíveis nos sistemas anteriores e, portanto, induz uma transição conformacional na proteína. Os mecanismos de dissociação da Rosiglitazona, um forte agonista do PPARgamma, também foi estudado neste trabalho. Dois caminhos de saída do ligante foram obtidos, ambos envolvendo rearranjos nas hélices H2, H2', H3 e no Omega-loop. Estes mecanismo são coerentes com resultados anteriores e mostram que a saída do ligante não exige o deslocamento da hélice 12Abstract: Nuclear Hormone Receptors are transcription regulators modulated by ligand binding. Structurally, they are composed by three domains: a variable N-terminal domain, a highly conserved DNA-binding domain (DBD) and a less conserved C-terminal domain, known as ligand binding domain (DBD). Several studies have revealed that the dynamic properties of the C-terminal helix (H12) of the LBD are one of the most important aspects governing NR activity. When bound to agonist ligands, the H12 is stabilized in a conformation that promotes the binding of coactivator proteins. On the other side, in the absence of ligand, H12 is flexible and can adopt various conformations. To provide a detailed picture of H12 conformational equilibrium, molecular dynamics simulations of the LBD of PPARgamma were performed in different conditions: in the presence or absence of ligand and of corregulators peptides. Free-energy profiles of the conformational variability of the H12 were obtained from ABF calculations. Our results demonstrate that, without ligand, multiple conformations of the H12 are accessible, being the agonist one the most stable. Ligand binding strongly stabilizes the agonist H12 conformation relative to other structures, promoting a conformational selection. Similar effects in the free-energy surface are observed with coactivator association. On the other side, the presence of corepressor peptides stabilizes conformations not allowed in the previous systems and, therefore, induces a conformational transition in the protein. The mechanisms of dissociation of Rosiglitazone, a strong PPARgamma agonist, were also studied in this work. Two pathways for ligand dissociation were obtained, both involving rearrangements in the helices H2, H2', H3 and in the Omega-loop. These mechanisms are consistent with previous results and show that ligand escape does not require the displacement of helix 12DoutoradoFísico-QuímicaDoutora em Ciências2013/09465-6FAPESPCAPES