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Estudos de difração de raios-x a alta resolução da beta-lactoglobulina bovina

Texto completo
Autor(es):
Kesley Moraes Godinho de Oliveira
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
Imprenta: Campinas, SP.
Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin
Data de defesa:
Membros da banca:
Igor Polikarpov; Glaucius Oliva; Maria Cristina dos Santos
Orientador: Igor Polikarpov
Resumo

A beta-lactoglubulina (BLG) pertence à família das lipocalinas e é encontrada em um grande número de mamíferos. Desde sua primeira purificação tem sido exaustivamente estudada. Em condições fisiológicas, a BLG existe como dímero onde cada monômero possui 162 aminoácidos correspondendo a aproximadamente 18kDa. Embora as propriedades físico-quimicas da BLG sejam notórias, sua função biológica permanece desconhecida. A BLG sofre mudanças conformacionais próximo ao pH 7,5 constatadas através de experimentos de rotação óptica específica e de curvas de titulação. Esta transição, denominada transição de Tanford, definiu o primeiro objetivo deste trabalho: resolver estruturas cristalográficas da BLG na faixa de pH ácido e básico a fim de investigar as modificações estruturais ocasionadas por esta transição. O leite de vaca possui variantes genéticas sendo que as variante A eB são predominantes. A isoforma A difere na sequência primária em relação a isoforma B nas posições 64 (Asp=>Gly) e 118 (Val=>Ala). Estas diferenças resultam em propriedades fisico-químicas diferentes destas variantes e afetam o processamento do leite e derivados. O segundo objetivo deste trabalho foi a resolução das estruturas cristalográficas destas variantes a fim de explorar possíeis variações de origem estrutural, que viessem a justificar as diferenças fisico-quimicas entre ambas. Cristais de beta-lactoglubulina foram crescidos na faixa de pH ácido e básico. Em pH ácido, o cristal foi obtido a partir da mistura de isoformas A/B, variante A e variante B. os cristais foram expostos a raios-X e os padrões de difração coletados. As estruturas cristalográficas da beta-lactoglobulina foram determinadas por sustituição molecular e as coordenadas dos modelos de fases obtidos foram submetidas a refinamento. A mistura de isoformas A/B (P1), em pH ácido, foi determinada a 1,6 Â e refinada até um fator R cristalográfico de 19.8 % (Rfree = 25,0% e 171 moléculas de água). A correspondente em pH básico foi determinada a 2,0. Â e refinada até um fator R cristalográfico de 19,4% (Rfree = 27,2% e 135 moléculas de água). As estruturas das variantes A eB foram determinadas a 2,0 Â e 1,95 Â e refinadas até um fator R cristalográfico de 19,2% (Rfree = 28,7% e 123 moléculas de água) e 18,9% (Rfree = 25,2% e 107 moléculas de água) respectivamente. A comparação entre as estruturas resolvidas em diferentes valores de pH possibilitou a visualização do efeito da transição de Tanford,; duas alças da estrutura representadas pelos resíduos 84 a 90 e 123 a 131 sofrem uma abertura e tornam expostos os grupos carboxil dos resíduos Glu 89 e Asp 129. Estes resíduos seriam, então, os responsáveis pelo comportamento anômalo observado para aBLG em torno do pH 7,5. A superposição entre as estruturas das variantes A eB revelou que os resíduos 108 a 117 adotam uma conformação diferente nas variantes. Outro aspecto encontrado foi a formação de uma cavidade no interior da proteína no resíduo 118. Nesta posição ocorre a troca de um resíduo de Val por Ala nestas variantes. Esta cavidade pode estar associada com a estabilidade destas variante (AU)

Processo FAPESP: 97/00248-8 - Estudos de beta-lactoglobulina bovina com difração de raios X de alta resolução
Beneficiário:Kesley Moraes Godinho de Oliveira
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado