Marcação de Spin Sítio Dirigida e Ressonância Magnética Eletrônica: Uma nova abordagem para o estudo de interações membrana-proteína e proteína-proteína

• Processo: 08/09572-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2009
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2009
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Antonio José da Costa Filho
• Beneficiário: Sheila Gonçalves Do Couto Carvalho
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Espectroscopia Marcadores de spin
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Complexos moleculares | Espectroscopia | interação proteína-ligantes | marcação de spin sítio dirigida | Estrutura-função de proteínas

Resumo

No presente projeto é proposto o estudo das enzimas Diidroorotato desidrogenase (DHODH) de Escherichia coli e clorocatecol 1,2-dioxigenase (CCD) de Pseudomonas putida através, principalmente, de uma metodologia que se vale da técnica de Ressonância Magnética Eletrônica (RME) e da possibilidade de inserirmos sondas paramagnéticas seletivamente em estruturas protéicas (marcação de spin sítio dirigida). A enzima DHODH participa da quarta etapa seqüencial da síntese de novo de nucleotídeos de pirimidina, na qual catalisa a oxidação de diidroorotato (DHO) em orotato, em uma reação dependente de FMN (mononucleotídeo flavina) e receptores de elétrons. No presente projeto, é proposto o estudo da correlação estrutura-função da enzima DHODH de Escherichia coli com o objetivo de se explorar as informações já disponibilizadas para o estudo do seu mecanismo de atuação, chegando-se a um melhor entendimento em nível molecular das mudanças conformacionais ocorridas durante o processo catalítico e na presença de moléculas com atividade inibitória numa abordagem atualmente conhecida como genoma funcional. Em relação à enzima CCD, sua função biológica justifica o interesse pelo seu estudo: a clivagem de hidrocarbonetos sintéticos aromáticos continuamente liberados pela indústria moderna. Recentemente, quando da determinação da primeira estrutura tridimensional de uma dioxigenase intradiol da família da catecol dioxigenase, foi observada a existência de um canal hidrofóbico para ligação de fosfolipídios na estrutura da enzima CCD. Este fato trouxe à tona uma série de novas perguntas a respeito dessa família de enzimas e que buscam investigar o porquê de uma possível interação dessa proteína com membranas biológicas ou com moléculas de surfactantes. Portanto, propomos abordar esses dois problemas de interesse biológico através do uso conjunto de técnicas de DNA recombinante (marcação de spin sítio dirigida) e espectrocópicas, com ênfase na RME e dicroísmo circular.