Biochemical and molecular obtaining and characterization of Urocanate Hydratase from Trypanosoma cruzi: an enzyme of the pathway histidine - glutamate

• Grant number: 10/16449-9
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Scientific Initiation
• Start date: February 01, 2011
• End date: January 31, 2012
• Field of knowledge: Biological Sciences - Biochemistry - Molecular Biology
• Principal Investigator: Ariel Mariano Silber
• Grantee: Denise Magarian Cardoso
• Host Institution: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brazil

Abstract

O Trypanosoma cruzi, agente etiológico da doença de Chagas, é um protozoário hemático com um complexo ciclo de vida. Neste parasita, assim como em outros organismos dos gêneros Trypanosoma e Leishmania, está bem estabelecido que os aminoácidos constituem uma fonte de carbono e energia relevante. Particularmente em T. cruzi, foi descrita a participação de aminoácidos em vários outros processos na sua biologia, tais como diferenciação e resistência a diferentes tipos de estresse. Recentemente, com a finalização do projeto genoma, levantou-se a hipótese de que o T. cruzi é capaz de metabolizar histidina através de sua conversão em glutamato e, posteriormente, em intermediários do ciclo dos ácidos tricarboxílicos. A via metabólica que leva à conversão de histidina a glutamato neste organismo vem sendo estudada no nosso laboratório. Essa via consta de quatro passos enzimáticos: 1: conversão de histidina em urocanato (pela histidina amônio liase). 2: Conversão do urocanato em 4-imidazolona-5-propionato (pela Urocanato Hidratase). 3: Conversão de 4-imidazolona-5-propionato em N-formimino-L-glutamato (pela Imidazolona-propionase). 4: Existem várias ramificações para esta via neste ponto, mas a que parece mais provável, segundo informações preliminares do nosso laboratório, é a conversão de N-formimino-L-glutamato em formamida e L-glutamato pela enzima formimidoil-glutamase. Genes codificantes dessas enzimas já foram identificados no genoma de T. cruzi, tendo sido clonada e expressa no nosso laboratório a primeira delas. Para continuar com o estudo desta via metabólica relevante, propõe-se no presente projeto clonar o gene codificante para a Urocanato Hidratase e obter a enzima mediante expressão em sistemas bacterianos para sua caracterização em termos bioquímicos e moleculares. (AU)