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Uma transição assimétrica entre estados simétricos: o alosterismo da Glucosamina 6-fosfato Desaminase (2013)

  • Authors:
  • Autor USP: CÂMARA, AMANDA SOUZA - IFSC
  • Unidade: IFSC
  • Sigla do Departamento: FFI
  • Subjects: PROTEÍNAS; SIMETRIA; ENZIMAS
  • Keywords: Allostery; Alosterismo; Análise de modos normais; Dinâmica molecular; Inertia tensor; Molecular dynamics; Normal mode analysis; Symmetry; Tensor de inércia
  • Language: Português
  • Abstract: Sistemas alostéricos são característicos de proteínas com um ou mais estados de equilíbrio. Nesse sentido, uma enzima passa por modificações de sua atividade quando um substrato cooperativo se liga a um estado ou outro (1). Estes estados são reconhecidos por possuírem uma conformação mais estável e coexistirem num ensemble. Este trabalho sustenta que tais proteínas oscilem naturalmente entre esses estados. Experimentos de difração de raios-X e RMN, que proporcionam parâmetros de deslocamento anisotrópicos e tempos de relaxação de spin nuclear, já demonstram a coexistência de ambos estados em solução e descrevem o movimento como uma mudança de equilíbrio populacional dos confórmeros (2). Também é possível desenvolver métodos numéricos, como o cálculo de modos normais e a simulação de dinâmica molecular, para associar a geometria proteica a um movimento sobre determinado potencial de campos de força. O sistema adotado para o desenvolvimento desses estudos é a enzima alostérica Glucosamina-6-fosfato Desaminase. Características que defendem seu uso são sua reversibilidade catalítica, rápido equilíbrio cinético e muito baixa afinidade do estado T por ligantes. Sua estrutura também já foi resolvida por experimentos de cristalografia, identificando ambos estados alostéricos. E a caracterização das mudanças estruturais entre os estados T e R está bem estabelecida, identificando diferentes subunidades a distintos graus de rotação e prevendo uma oscilação de baixa frequência entre eles (3). Resultados obtidos neste projeto constituem: (a) uma dinâmica de 100ns partindo do estado T de toda a proteína (hexamérica) solvatada explicitamente, formando um ensemble NVT de 92000 átomos através do programa NAMD, usando o campo de forças CHARMM; (b) análise de componentes principais aproveitando esta dinâmica e usando algoritmos do programa Gromacs; (c) e análise de modos normais, em que os cálculos deminimização de energia foram feitos pelo programa Gromacs sob o campo de forças ENCADV, no vácuo. Análises desses resultados envolvem cálculos de RMSDs e flutuações, trajetórias calculadas para os autovetores oriundos de NMA ou de PCA, fatores de Debye-Waller e a confirmação visual (e gráficos de distância entre resíduos) de aproximação a um estado ou outro. Como a prévia caracterização da movimentação alostérica, identificava duas regiões para cada monômero como representativas de corpos rígidos, também é desenvolvida uma análise por tensores de inércia. Espera-se que, ao longo do tempo, essas subunidades se comportem como corpos quase rígidos e os movimentos destas regiões rígidas correspondam a uma maior representatividade da transição alostérica. Assim, a caracterização dos tensores seria capaz de filtrar movimentos de mais alta frequência que constituem ruído em relação a movimentos funcionais da proteína. - Algoritmos para cálculos matriciais dos tensores foram escritos em Fortran e em TCl
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 07.02.2013
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      CÂMARA, Amanda Souza; REBOREDO, Eduardo Horjales. Uma transição assimétrica entre estados simétricos: o alosterismo da Glucosamina 6-fosfato Desaminase. 2013.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2013. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-18042013-101101/ >.
    • APA

      Câmara, A. S., & Reboredo, E. H. (2013). Uma transição assimétrica entre estados simétricos: o alosterismo da Glucosamina 6-fosfato Desaminase. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-18042013-101101/
    • NLM

      Câmara AS, Reboredo EH. Uma transição assimétrica entre estados simétricos: o alosterismo da Glucosamina 6-fosfato Desaminase [Internet]. 2013 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-18042013-101101/
    • Vancouver

      Câmara AS, Reboredo EH. Uma transição assimétrica entre estados simétricos: o alosterismo da Glucosamina 6-fosfato Desaminase [Internet]. 2013 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-18042013-101101/


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