Caracterização estrutural e funcional das chaperonas moleculares SsHSP21.5-mt e SsHSP22.3-cp de Saccharum spp. (cana-de-açúcar)

Autor(es)

Glaucia Melina Squizato Pinheiro

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Química
• Data de defesa: 2015-10-12

Membros da banca

Carlos Henrique Inacio Ramos; Shaker Chuck Farah; Leandro Ramos Souza Barbosa; Fábio Cesar Gozzo; Taicia Pacheco Fill

• Orientador: Carlos Henrique Inacio Ramos

Resumo

As chaperonas moleculares constituem uma família de proteínas que auxiliam na formação da estrutura nativa de polipeptídeos clientes e são capazes de prevenir o enovelamento incorreto e a agregação, sendo, portanto, essenciais na manutenção da homeostase proteica. As chaperonas da família `small heat shock proteins¿ (sHsps) são expressas em diversos organismos, como bactérias, fungos, vegetais e animais, principalmente em condições de estresse térmico, contribuindo para termotolerância ao proteger proteínas da agregação. Nas plantas, as sHSPs estão presentes em todos os compartimentos celulares, o que demonstra sua importância para a célula. Devido a grande relevância biotecnológica da cana-de-açúcar caracterizamos estrutural e funcionalmente duas sHSPs desta planta: a SsHSP21.5-mt de mitocôndria e a SsHSP22.3-cp de cloroplasto. Os genes dessas proteínas foram expressos em Escherichia coli e as proteínas recombinantes foram isoladas e purificadas, em apenas duas etapas cromatográficas, com alto teor de pureza (>95%) e em um único estado oligomérico. A análise de dicroísmo circular e espectroscopia de fluorescência mostraram que ambas foram purificadas enoveladas, com estrutura secundária predominante do tipo folha-?. A caracterização hidrodinâmica determinou a massa molecular, coeficiente de difusão e o raio de Stokes das proteínas em solução, revelando que ambas formam grandes oligômeros globulares em solução. No entanto, a atividade chaperona não foi equivalente entre elas, pois SsHSP22.3-cp foi mais eficiente em proteger todos os substratos modelos testados (malato desidrogenase, citrato sintase, insulina, lisozima e extrato de E. coli) quando comparada com a SsHSP21.5-mt. Estes resultados mostram que as duas sHSP estudadas neste trabalho são estruturalmente semelhantes, mas diferem na atividade chaperona testada, provavelmente devido à baixa similaridade no domínios N-terminal, responsável pela função das sHSP. Estes resultados corroboram a importância da grande diversidade de genes de chaperonas desta família em plantas para manter a homeostase proteica (AU)

• Processo FAPESP: 11/05115-5 - Clonagem, expressão e estudo da relação entre estrutura e função de chaperonas moleculares termossensíveis de cana de açúcar
• Beneficiário: Glaucia Melina Squizato Pinheiro de Castro
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado