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Estudo experimental da relevância dos resíduos centrais da rede estrutural de uma beta-glicosidase nas suas propriedades catalíticas e estruturais

Processo: 11/18266-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de janeiro de 2012
Vigência (Término): 31 de julho de 2016
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Enzimologia
Pesquisador responsável:Sandro Roberto Marana
Beneficiário:Valquiria Pianheri Souza
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
Assunto(s):Atividade enzimática   beta-Glicosidases   Estrutura terciária de proteína   Aminoácidos   Mutagênese sítio-dirigida

Resumo

A estrutura de proteínas pode ser representada como uma rede onde os aminoácidos são os nós e suas interações são conexões ou arestas. As redes estruturais proteicas são classificadas como "mundo pequeno" e "sem escala" indicando que os aminoácidos se encontram conectados em grupos e que estes grupos são interconectados através de poucos nós dos quais partem muitas conexões. A presença destes nós, denominados nós centrais ou "hubs", contribui para determinação de vias (conjuntos de conexões) mais curtas entre quaisquer outros pontos da rede. Devido a estas propriedades propõe-se que a rede estrutural proteica é "robusta", ou seja, mutações aleatórias tendem a atingir os nós com baixo grau de conexão e, portanto, causam apenas pequeno efeito local e não se propagam causando dano global na estrutura. Por outro lado, as mutações direcionadas para os nós com alto grau de conexão ou sua proximidade podem se propagar e modificar significativamente a proteína. Contudo, apesar de observada para outros sistemas em rede, a "robustez" ainda não foi experimentalmente comprovada para redes estruturais proteicas. O objetivo geral deste projeto é testar esta hipótese, ou seja, testar experimentalmente a relevância dos aminoácidos que constituem os nós centrais da rede da beta-glicosidase Sfbgli na propagação de efeitos mutacionais. Para isso, serão substituídos por mutagênese sítio-dirigida um conjunto de aminoácidos que interajam diretamente com um nó central da rede estrutural de Sfbgli e um conjunto de aminoácidos que interajam diretamente com um nó não-central desta rede. A seguir serão avaliados os efeitos destes dois conjuntos de mutações sobre parâmetros relacionados à atividade enzimática, especificidade pelo substrato e estabilidade estrutural desta beta-glicosidase. (AU)