Correlação da rede de interação de resíduos de HisF com sua estabilidade térmica: perspectivas estruturais e dinâmicas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Almeida, Vitor Medeiros
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Allostery
Alosteria
Dinâmica Proteica
Estabilidade térmica de proteínas
Protein Dynamics
Protein Themostability
Rede de Interação de Resíduos
Residue Interaction Network
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-19012022-154344/
Resumo: Rede de Interações de Resíduos (RIN) tem sido usadas para prever e descrever diferentes aspectos da estrutura e função proteica. Uma característica muito estudada devido às suas aplicações biotecnológica é a termo estabilidade. Usamos como modelo a subunidade HisF do complexo enzimático Imidazol Glicerol Fosfato Sintase (IGPS) de Thermotoga maritima com o objetivo de estudar se existem correlações entre estabilidade térmica e parâmetros calculados a partir da RIN. Eigenvector Centrality se mostrou a melhor medida de centralidade para prever mudanças na constante de velocidade de desnaturação causada por mutações, com R2 linear de até 0.78. Aprofundando o estudo do efeito das mutações na termo estabilidade, resolvemos a estrutura do mutante Y182A por cristalografia e realizamos experimentos de dinâmica molecular e RMN. Esta mutação causou poucas diferenças estruturais. Porém, foi suficiente para diminuir a correlação de movimento entre Cα da proteína em 200ns de simulação e diminuir a covariância de deslocamento químico em diferentes temperaturas, mostrando que a mutação causou perda global de conectividade na estrutura. Por dicroísmo circular identificamos um possível intermediário na desnaturação de HisF e de alguns mutantes. Finalmente, usando Calorimetria de Titulação Isotérmica (ITC), fluorescência e simulação de dinâmica molecular mostramos que a interação de HisF e HisH é maior em maiores temperaturas. Concluindo, sugerimos que resíduos com alta centralidade possuem um papel importante na manutenção da conectividade da estrutura terciária da proteína, característica essencial para a dissipação da energia aplicada no sistema com aumento de temperatura, consequentemente sua perda diminui a termo estabilidade.
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