Estudo sobre os mecanismos de catálise, controle e reconhecimento molecular de enzimas da via de degradação do naftaleno

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Mozart Silvio Pereira
• Orientador(a): Tiago Antônio da Silva Brandão
• Banca de defesa: Roberto Kopke Salinas, Teodorico de Castro Ramalho, Adolfo Henrique de Moraes Silva, Jarbas Magalhães Resende
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Química
• Departamento: ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Biorremediação; Enzima; Inibição; Salicilato; Truncagem; Bioremediation; Enzyme; Inhibition; Salicylate; Truncation
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/50328

O naftaleno é um dos hidrocarbonetos aromáticos policíclicos mais comumente encontrado no ambiente. A degradação do naftaleno por Pseudomonas putida G7 se deve à presença do plasmídeo NAH7, que codifica as enzimas da via superior envolvidas na conversão do naftaleno a salicilato, e às enzimas da via inferior envolvidas na conversão do salicilato a piruvato e acetato. Este trabalho buscou o entendimento das características estruturais e reacionais das enzimas NahC, NahF, NahI e NahG desta via. Em relação a NahC, este trabalho versou sobre estudos computacionais sobre o sítio ativo da NahC para avaliar a interação do centro metálico de ferro com os substratos 1,2-dihidroxinaftaleno e dioxigênio. Os estados de spin das estruturas que melhor descreveram os sistemas foram os estados singleto e tripleto para o complexo NahC-1,2-dihidroxinaftaleno e NahC-1,2-dihidroxinaftaleno-dioxigênio, respectivamente. Cálculos ONIOM mostraram que os resíduos H200, H246 e Y256, presentes na segunda esfera de coordenação do metal, são potencialmente importantes para o mecanismo de catálise da NahC. Estudos de inibição do salicilato nas enzimas NahF e NahI foram realizados para melhor entendimento da participação dessas duas aldeído desidrogenases na via metabólica da Pseudomonas putida G7. O perfil de inibição mostrou um tipo misto de inibição em que o inibidor se liga tanto ao sítio de ligação do substrato quanto do cofator, sendo que a NahI exibe uma maior sensibilidade a essa inibição em relação a NahF. Em relação a NahG, o trabalho buscou um entendimento da dinâmica da alça proteica que afeta a catálise enzimática. Para isso, foram explorados estudos com cofatores truncados que mostraram mudanças nos valores de Kd e kcat consistentes com alterações na energia de interação do cofator FAD. Experimentos de mutação sítio dirigida na alça de ligação do FAD foram feitos, para avaliar resíduos importantes tanto na ligação do FAD quanto na catálise da enzima NahG.