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Biologia estrutural de lectinas vegetais: difração de raios-X e modelagem molecular (1998)

  • Authors:
  • Autor USP: OLIVEIRA, PAULO SERGIO LOPES DE - IQSC
  • Unidade: IQSC
  • Subjects: MACROMOLÉCULA; PROTEÍNAS; BIOQUÍMICA
  • Language: Português
  • Abstract: Neste trabalho nós relatamos os aspectos estruturais de duas lectinas vegetais: a lectina indutora de migração de neutrófilos (KM+) de sementes de jaca e a isolectina 1 de sementes de Cratylia mollis. A lectina tetramérica KM+ tem, quando comparada a outras lectinas de plantas, a propriedade singular de induzir migração de neutrófilos na cavidade peritoneal em ratos, uma feição que se sugere estar relacionada à presença de ao menos dois sítios de ligação, um interagindo com carboidratos na superfície do neutrófilo e outro com glicoconjugados da matriz extracelular. Visando a elucidação das bases moleculares deste mecanismo, nós reportamos a cristalização e a análise cristalográfica desta lectina. Cristais pertencem ao sistema cristalino ortorrômbico com grupo espacial 'C222 IND. 1.', COM PARÂMETROS DE REDE A= 54,4 A, b = 127,9 A and c = 99,8 A. Um conjunto de dados de difração para o cristal nativo a 2,8 A de resolução foi coletado e diversas tentativas de determinar a estrutura 3D por substituição isomórfica múltipla e substituição molecular foram realizadas. Procedimentos para melhorar a qualidade dos cristais incluíram a purificação parcial das isoformas de KM+ usando cromatografia de troca aniônica em HPLC. Os cristais obtidos das novas amostras de proteína foram melhores que aqueles crescidos de soluções de proteína com todas as isoformas. O crescimento de cristais em condições de microgravidade rederam bons resultados. Os cristais cresceramcomo pequenas placas prismáticas isoladas mas que, ainda, não eram adequadas para experimentos de difração de raios-X. A sequência de aminoácidos de KM+ foi comparada a sequências de lectinas de outras plantas da família Moraceae, particularmente à de jacalina (também de sementes de jaca), que compartilha 52% de identidade sequencial. KM+ apresenta um N-terminal acetil-bloqueado e não sofre processamento pós-traducional por clivagem proteolítica. ) Além disso, esta lectina possui um curto peptídeo de ligação que une as regiões estruturamente relacionadas às cadeias 'alfa' e 'beta' de jacalina. Os resultados da modelagem molecular mostraram que o peptídeo de ligação constitui um impedimento estérico para a rotação da cadeia lateral de Asp 141 dentro do sítio de ligação. Como consequência o aspartato é travado em uma conformação o que possibilita somente o reconhecimento da hidroxila equatorial no centro epimérico C4 (manose, glicose e derivados). A segunda parte da tese descreve a estrutura cristalográfica da lectina da semente de C. mollis à alta resolução. Esta proteína é uma lectina glicose/manose-específica, similar à concanavalina A apresentando peso molecular de cerca de 23 kDa. A proteína apresenta atividade citotóxica e antitumoral contra sarcoma 180. Além disso, tem demonstrado afinidade diferencial por tumores humanos malignos e benignos. Dados de difração a 1, 73 A foram coletados na estação PCr, no LNLS. Os cristais, crescidos em condições de microgravidade,tinham dimensões médias de 0,7 x 0,3 x 0,3 mm. Os praâmetros de rede foram a=63,26, b=77,45 and c=105,22A, com grupo espacial I222. A estrutura foi resolvida por substituição molecular utilizando como modelo a estrutura cristalográfica de concanavalina A. A solução final apresentou coeficiente de correlação de 66,5% e fator R de 38,1%. A estratégia de refinamento envolveu a aplicação de refinamento de corpo rígido, dinâmica molecular e máxima verossimilhança. O fator R final foi 19,4% e o Rfree foi 22,3%. No modelo final obrtido cada monômwero apresenta 237 aminoácidos, um metilmanosídeo, um íon cálcio, um íon manganês e 217 moléculas de água. Os dados de alta resolução obtidos usando radiação síncrotron permitiram o cálculo de mapas de densidade eletrônica de alta qualidade. Isto permitiu um melhor entendimento do mecanismo de ligação do monossacarídeo à lectina de ) de C. mollis. Como a seguência de aminoácidos da lectina é deconhecida, um interessante aspecto deste projeto foi uma tentativa de determina-la usando a informação da densidade eletrônica em conjunto com a análise de composição de aminoácidos e a informação de proteínas homólogas como guia. Neste sentido nós temos "sequenciado" 228 resíduos nos mapas dos quais 41 são mutados quando comparados à sequência de concanavalina A
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 08.12.1998

  • How to cite
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    • ABNT

      OLIVEIRA, Paulo Sérgio Lopes de; OLIVA, Glaucius. Biologia estrutural de lectinas vegetais: difração de raios-X e modelagem molecular. 1998.Universidade de São Paulo, São Carlos, 1998.
    • APA

      Oliveira, P. S. L. de, & Oliva, G. (1998). Biologia estrutural de lectinas vegetais: difração de raios-X e modelagem molecular. Universidade de São Paulo, São Carlos.
    • NLM

      Oliveira PSL de, Oliva G. Biologia estrutural de lectinas vegetais: difração de raios-X e modelagem molecular. 1998 ;
    • Vancouver

      Oliveira PSL de, Oliva G. Biologia estrutural de lectinas vegetais: difração de raios-X e modelagem molecular. 1998 ;


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