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Análise mutacional dos resíduos do sítio ativo de fumarato hidratase de Leishmania major

Processo: 14/22246-4
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2015
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2016
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
Pesquisador responsável:Maria Cristina Nonato
Beneficiário:Patrícia Rosa Feliciano
Supervisor no Exterior: Catherine L. Drennan
Instituição-sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Local de pesquisa : Massachusetts Institute of Technology (MIT), Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:13/14988-8 - Elucidação do mecanismo de ação da enzima fumarato hidratase de Leishmania major, BP.PD
Assunto(s):Cristalografia de proteínas   Fumarato hidratase   Leishmania   Mutagênese sítio-dirigida

Resumo

Leishmanioses, classificadas como doenças negligenciadas (NTD), são causadas por espécies diferentes do parasita leishmania e afeta 12 milhões de pessoas no mundo. Fumarato hidratase (FH) catalisa a hidratação/desidratação reversível de fumarato em S-malato. Eucariotos expressam duas isoformas de FH: a isoforma mitocondrial (FH-1) é bem conhecida por participar do ciclo do ácido tricarboxílico (TCA) e também está envolvida na fermentação succinica; a isoforma citosólica (FH-2) é sugerido estar envolvida na produção de fumarato que atua como substrato para dihydroorotate dehydrogenase, uma enzima que participa da biosíntese de novo de nucleotideos de pirimidina. O papel vital das FHs em vias metabólicas essenciais sugere seu potencial como agentes terapêuticos. Estudos de ressonância paramagnética eletrônica (EPR) identificaram a presença do cluster Fe-S nas FHs de Leishmania major (LmFH), e a eficiência catalítica em condições aeróbicas e anaeróbicas sugerem que estas enzimas são altamente sensíveis ao oxigênio. A estrutura cristalográfica da FH citosólica de L. major (LmFH-2) foi resolvida por SAD usando ferro como espalhador anômalo. LmFH-2 é a primeira estrutura resolvida da classe I das FHs e revela um novo fold. A estrutura cristalográfica de LmFH-2 foi resolvida em complexo com o substrato S-malato permitindo identificar os resíduos do sítio ativo nas FHs da classe I. Neste projeto, nós propomos elucidar o mecanismo das LmFHs usando mutação sítio-dirigida dos resíduos do sítio ativo de LmFH-2, em conjunto com a caracterização estrutural e cinética dos mutantes em condições anaeróbicas. Os resultados obtidos neste projeto irão contribuir para o entendimento do mecanismo catalítico das FHs da classe I, assim como abrirá um novo caminho para a luta contra a leishmaniose. (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
FELICIANO, PATRICIA R.; DRENNAN, CATHERINE L. Structural and Biochemical Investigations of the [4Fe-4S] Cluster-Containing Fumarate Hydratase from Leishmania major. BIOCHEMISTRY, v. 58, n. 49, p. 5011-5021, DEC 10 2019. Citações Web of Science: 0.
FELICIANO, PATRICIA R.; DRENNAN, CATHERINE L.; NONATO, MARIA CRISTINA. Crystal Structures of Fumarate Hydratases from Leishmania major in a Complex with Inhibitor 2-Thiomalate. ACS Chemical Biology, v. 14, n. 2, p. 266-275, FEB 2019. Citações Web of Science: 1.

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