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Estudos da correlação entre estrutura e função da enzima fumarato hidratase em Leishmania major

Feliciano, Patrícia Rosa

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto 2013-10-07

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    Estudos da correlação entre estrutura e função da enzima fumarato hidratase em Leishmania major
  • Autor: Feliciano, Patrícia Rosa
  • Orientador: Costa, Maria Cristina Nonato; Drennan, Catherine
  • Assuntos: Estrutura Cristalográfica; Fumarato Hidratase; Leishmania Major; Mecanismo De Ação Enzimática; Crystal Structure; Fumarate Hydratase; Mechanism Of Action
  • Notas: Tese (Doutorado)
  • Descrição: Leishmania é um protozoário parasito flagelado responsável pelas Leishmanioses, classificadas como doenças negligenciadas, que causam um risco a 350 milhões de pessoas em todo o mundo. As fumarato hidratases (FHs) são enzimas que catalisam a hidratação reversível da molécula de fumarato em S-malato e estudos recentes em tripanosomatídeos, utilizando Trypanosoma brucei como modelo, apontam essas enzimas como potenciais alvos para o planejamento de compostos com ação tripanossomicida e leishmanicida. O presente trabalho visou à caracterização funcional e estrutural das enzimas fumarato hidratase de Leishmania major através da determinação da estrutura por técnicas de difração de raios-X em monocristais, aliadas a técnicas espectroscópicas, de mutagênese sítio dirigida e simulação de dinâmica molecular. A susceptibilidade dessa classe de enzimas ao oxigênio devido a presença de um complexo do tipo [4Fe-4S] exigiu a utilização de técnicas modernas para a realização dos experimentos em condição de anaerobiose. A estrutura da isoforma citosólica da FH em L. major (LmFH-2) foi determinada por técnicas de difração de raios-X em monocristais e consiste na primeira estrutura de uma proteína da classe I das FHs a ser determinada. O enovelamento de LmFH-2 foi descrito como novo e consiste em uma proteína dimérica na qual cada monômero apresenta dois domínios denominados domínios N- e C- terminais, que possuem grande mobilidade entre si. A análise das estruturas cristalográficas de LmFH-2 em complexo com o substrato malato e os inibidores malonato e succinato, associada aos estudos de dinâmica molecular, nos permitiu propor que a mobilidade entre os domínios está associada à entrada do substrato no sítio ativo. Os dados estruturais corroborados pelos dados espectroscópicos e bioquímicos foram utilizados para mapear o sítio ativo e construirmos um modelo para descrever o mecanismo de ação enzimática adotado por essa classe de enzimas. Na tentativa de dar ínicio à validação do nosso modelo, o resíduo conservado Thr467, pertencente ao sítio ativo da LmFH-2 e identificado como importante na interação com o substrato, teve seu papel catalítico avaliado através da combinação de técnicas de mutação sítio-dirigida associada a estudos cinéticos e estruturais. A perda significativa na atividade da proteína mutante LmFH-2-T467A fortaleceu nossas hipóteses de que a Thr467 poderia atuar como ácido ou base no mecanismo RESUMO | II de ação das FHs da classe I. Os resultados obtidos nesse trabalho nos fornecerão as bases estruturais para o mapeamento acerca do mecanismo catalítico adotado pelas enzimas fumarato hidratase da classe I, assim como, para o planejamento de ligantes específicos como uma importante ferramenta na avaliação do potencial desta classe de enzimas como alvo para o desenvolvimento de novas terapias contra a Leishmaniose.
  • DOI: 10.11606/T.60.2013.tde-06122013-154904
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto
  • Data de criação/publicação: 2013-10-07
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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