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Estudo funcional de posições da estrutura primária com frequência de aminoácidos acoplada em beta-glicosidases

Processo: 10/52041-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de julho de 2011
Vigência (Término): 31 de março de 2014
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Enzimologia
Pesquisador responsável:Sandro Roberto Marana
Beneficiário:Fabio Kendi Tamaki
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:08/55914-9 - (bioen/pronex FAPESP) Development of beta-glycosidases designed to improve the efficiency of noncomplexed cellulase systems, AP.BIOEN.TEM

Resumo

Depois de um grande avanço resultante do acúmulo de seqüências e estruturas, o estudo das beta-glicosidases se concentrou na identificação do papel de resíduos de aminoácidos na catalise e estabilidade. Atualmente, novos modos de interpretação da relação entre a estrutura e função em proteínas têm avançado como a identificação de grupos de resíduos envolvidos conjuntamente na determinação de propriedades protéicas através da análise de acoplamento estatístico (co-variância) das freqüências de aminoácidos em diferentes posições da estrutura primária. A aplicação da análise de acoplamento estatístico das freqüências de aminoácidos (SCA) em um conjunto de 768 beta-glicosidases da família 1 revelou um "conjunto mínimo comum" de 23 posições (49, 54, 57, 62, 98, 112, 143, 176, 188, 195, 196, 203, 223, 278, 309, 329, 398, (445, 449, 451, 452, 456 e 460) que poderiam estar conjuntamente correlacionadas a propriedades funcionais destas enzimas. Assim, propomos substituir individualmente cada um desses resíduos via mutagênese por Ala e verificar a sua respectiva participação na atividade catalítica, especificidade pelo substrato e estabilidade térmica da beta-glicosidase Sfbgli caracterizando os parâmetros cinéticos e de estabilidade térmica de cada uma das proteínas matadas purificadas, permitindo correlações de cada posição com a atividade catalítica e estabilidade térmica de Sfbgli, tomando futuramente viável verificar experimentalmente se de fato, como previsto pela análise por "SCA”, posições acopladas entre si estão ligadas a mesma propriedade, pois neste caso mutações duplas dentro de um mesmo conjunto deverão ter efeito somatório sobre tal propriedade. Portanto, a caracterização dos mutantes simples aqui proposta é etapa inicial e necessária para validação e caracterização das redes de interconexão entre resíduos previstos pelo método "SCA", o que representará um aprofundamento inédito no estudo estrutural e funcional de beta-glicosidases. (AU)