Tese

Exploring the selectivity of metal ions in the active site of the enzyme superoxide dismutase (SOD) using site-directed mutagenesis (2016)

• Authors:
  • Rengifo, Emérita Mendoza
  • Garratt, Richard Charles (Orientador)
• Autor USP: RENGIFO, EMéRITA MENDOZA - IFSC
• Unidade: IFSC
• Sigla do Departamento: FCI
• Subjects: CRISTALOGRAFIA; ENZIMAS; METAIS; MUTAGÊNESE; SUPERÓXIDO DISMUTASE
• Keywords: Atividade enzimática; Catalytic metals; Crystallography; Enzymatic activity; Metais catalíticas; Superoxide dismutase
• Language: Inglês
• Abstract: Superóxido dismutases de ferro e manganês (Fe/Mn-SODs) são metaloenzimas com enovelamentos, sítios ativos e interfaces diméricas altamente conservados. Estas enzimas protegem as células contra o estresse oxidativo pela conversão do ânion superóxido em oxigênio molecular e peróxido de hidrogênio. A maioria são altamente específicas pelo tipo de metal (ferro ou manganês) presente no sítio ativo. Entretanto, existem vários aspectos críticos sobre a especificidade pelo metal e da atividade catalítica que ainda não foram explicados em termos estruturais. Análises computacionais sugerem que vários resíduos são importantes para o ajuste do potencial redox do metal no sitio ativo e, portanto, a atividade catalítica. O objetivo principal deste trabalho é avaliar a influência de mutações simples (TrSOD) (M27V, G73A, H75I, L80F, D150G e Q172D) e dupla (Q149G + G74Q) em superóxido dismutases de Trichoderma reesei em termos de especificidade pelo metal, atividade catalítica e estrutura. Os genes correspondentes foram clonados, expressos e as proteínas resultantes caracterizadas por cristalografia de raios-X, ressonância paramagnética electrónica (EPR), espectroscopia de absorção atómica (AAS), dispersão de luz dinâmica (DLS), e a atividade enzimática foi determinada. Foi mostrado que a proteína nativa é capaz de usar tanto Mn quanto Fe (5000units/mg e 500units/mg, respectivamente) para catálise sugerindo que deveria ser a classificada como enzima cambialistica. Estruturas da enzimanativa e mutantes (Mn-G73A, Fe-H75I, Mn-L80F, Fe-D150G, Fe-M27V e Mn-M27V) foram resolvidas a resoluções de 2.3 Å, 2.0 Å, 2.03 Å, 2.0 Å, 1.85 Å, 1.4 Å e 1.6 Å respetivamente. As mutações H75I, L80F e M27V são acomodadas facilmente por reajustes locais na estrutura tridimensional. Por outro lado, a mutação G73A desestabiliza uma das interfaces dímero-dímero do tetrâmero levando à formação de um octâmero feito por dois tetrâmeros distorcidos. Esta enzima também perde atividade provavelmente devido a um aumento na acessibilidade do sítio ativo, coerente com a observação de um sexto ligante (molécula de solvente) coordenando o metal em uma das subunidades. O mutante D150G continuou tetramérica mas com simetria reduzida relacionado com o rearranjo da última hélice (H9). Estes resultados mostram que, em alguns casos, uma mutação simples pode ter um impacto significativo no estado oligomérico e atividade catalítica da proteína TrSOD e fornece conhecimentos para a nossa compreensão dos detalhes estruturais associados com a especificidade de íons metálicos e oligomerização em superóxido dismutases
• Imprenta:
  • Publisher place: São Carlos
  • Date published: 2016
• Data da defesa: 28.09.2016


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How to cite

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• ABNT

  RENGIFO, Emérita Mendoza. Exploring the selectivity of metal ions in the active site of the enzyme superoxide dismutase (SOD) using site-directed mutagenesis. 2016. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2016. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-05012017-114055/. Acesso em: 30 jan. 2026.

• APA

  Rengifo, E. M. (2016). Exploring the selectivity of metal ions in the active site of the enzyme superoxide dismutase (SOD) using site-directed mutagenesis (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-05012017-114055/

• NLM

  Rengifo EM. Exploring the selectivity of metal ions in the active site of the enzyme superoxide dismutase (SOD) using site-directed mutagenesis [Internet]. 2016 ;[citado 2026 jan. 30 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-05012017-114055/

• Vancouver

  Rengifo EM. Exploring the selectivity of metal ions in the active site of the enzyme superoxide dismutase (SOD) using site-directed mutagenesis [Internet]. 2016 ;[citado 2026 jan. 30 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-05012017-114055/

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