Estrutura cristalográfica da enzima gliceraldeido-3-fosfato desidrogenase de T.cruzi:implicações no mecanismo catalítico e potenciais sitios específicos de inibição

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 1996
Autor(a) principal: Souza, Dulce Helena Ferreira de
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:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-28072025-100141/
Resumo: A enzima glicolítica Gliceraldeído-3-fosfato Desidrogenase (GAPDH) de T.cruzi foi expressa em bactéria E.coli e purificada, de acordo com Hannaert e colaboradores, com algumas modificações que permitiram maiores rendimento e pureza da enzima. Os testes de cristalização da enzima foram feitos com 50 soluções constituídas por diversos tampões, sais e agentes precipitantes. Cristais de GAPDH de T.cruzi, medindo aproximadamente 0.1x0.2x0.2 mm3 foram obtidos a 4ºC pelo método de difusão de vapor com gotas \"penduradas \". A enzima cristaliza-se no sistema cristalino triclinico, grupo espacial Pl, com oito monômeros na unidade assimétrica. A coleta dos dados de difração foi feita em um difratômetro automático R-AXIS IIC da Rigaku Corporation. A estrutura tridimensional da GAPDH de T.cruzi foi determinada pelo método de Substituição Molecular utilizando o pacote de programas AMoRe. O refinamento do modelo por \"simulated annealing\" foi feito com o programa X-PLOR. Simetria não cristalográfica foi imposta durante o refinamento, implicando que somente um dos oito monômeros foi considerado independente na cela unitária. Os fatores de discordância Rfactor e Rfree para o modelo final contendo 359 resíduos, 1 molécula de NAD+ e 90 moléculas de água, foi de 20.1% e 22.3% respectivamente . Através da análise da estrutura foi possível propor que o sítio de ligação do NAD+ é um alvo potencial para o desenho de drogas, similarmente ao observado para T.brucei e L.mexicana. Diferentemente de todas as outras estruturas de GAPDH conhecidas, a enzima de T.cruzi não apresenta íons sulfato ou fosfato no sítio ativo. Este comportamento resultou no rearranjo conformacional de um resíduo Arginina (Arg249) que é então proposto ser fundamental no mecanismo que regula a entrada e saída do substrato/produto da reação. A comparação com a GAPDH humana indica que este sítio poderia ser também um bom alvo para desenho de inibidores específicos.
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spelling Estrutura cristalográfica da enzima gliceraldeido-3-fosfato desidrogenase de T.cruzi:implicações no mecanismo catalítico e potenciais sitios específicos de inibiçãoCrystallographic structure of the enzyme glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase from T. cruzi: implications for the catalytic mechanism and potential specific inhibition sitesT.cruziT.cruzicristalografiacrystallographyGAPDHGAPDHproteínasproteinsA enzima glicolítica Gliceraldeído-3-fosfato Desidrogenase (GAPDH) de T.cruzi foi expressa em bactéria E.coli e purificada, de acordo com Hannaert e colaboradores, com algumas modificações que permitiram maiores rendimento e pureza da enzima. Os testes de cristalização da enzima foram feitos com 50 soluções constituídas por diversos tampões, sais e agentes precipitantes. Cristais de GAPDH de T.cruzi, medindo aproximadamente 0.1x0.2x0.2 mm3 foram obtidos a 4ºC pelo método de difusão de vapor com gotas \"penduradas \". A enzima cristaliza-se no sistema cristalino triclinico, grupo espacial Pl, com oito monômeros na unidade assimétrica. A coleta dos dados de difração foi feita em um difratômetro automático R-AXIS IIC da Rigaku Corporation. A estrutura tridimensional da GAPDH de T.cruzi foi determinada pelo método de Substituição Molecular utilizando o pacote de programas AMoRe. O refinamento do modelo por \"simulated annealing\" foi feito com o programa X-PLOR. Simetria não cristalográfica foi imposta durante o refinamento, implicando que somente um dos oito monômeros foi considerado independente na cela unitária. Os fatores de discordância Rfactor e Rfree para o modelo final contendo 359 resíduos, 1 molécula de NAD+ e 90 moléculas de água, foi de 20.1% e 22.3% respectivamente . Através da análise da estrutura foi possível propor que o sítio de ligação do NAD+ é um alvo potencial para o desenho de drogas, similarmente ao observado para T.brucei e L.mexicana. Diferentemente de todas as outras estruturas de GAPDH conhecidas, a enzima de T.cruzi não apresenta íons sulfato ou fosfato no sítio ativo. Este comportamento resultou no rearranjo conformacional de um resíduo Arginina (Arg249) que é então proposto ser fundamental no mecanismo que regula a entrada e saída do substrato/produto da reação. A comparação com a GAPDH humana indica que este sítio poderia ser também um bom alvo para desenho de inibidores específicos.The glycolytic enzyme glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) from was overexpressed in E.coli and purified, following the procedures described by Hannaert and collaborators, with modifications introduced to improve yield and purity of the preparations. Initial crystallization assays were conducted with 50 diferent solutions composed of various buffers, precipitants and salts. Cristais of T cruzi GAPDH, with dimensions of the order of 0.1x0.2x0.2 mm3 were obtained at 4ºC by the vapour diffusion method in hanging drops. The enzyme crystallizes in the triclinic system, space group P 1, with eight monomers in the unit cell. Di:ffraction data was collected on an image-plate detector RAXIS -II from Rigaku Corp. The structure of T.cruzi GAPDH was solved by Molecular Replacement, with the package AMoRe, using the tetrameric structure of the sarne enzyme from the related parasite T brucei . Refinement by simulated annealing was perfomed with the program XPLOR . Strict non-crystallographic symmetry was inforced throughout the refinement, implying that only one monomer was assumed to be independent in the unit cell. The final model for the independent monomer contains ali 359 residues, one bound NAD+ and 90 water molecules and the agreement factors Rfactor and Rfree are 20.1% and 22.3% respectively . From the analysis of the structure it was possible to propose that the NAD+ binding site is a potential target for structure based drug design, similarly to what was observed for T brucei and L.mexicana . Differently from ali other known GAPDH structures, the T cruzi enzyme does not have any sulphate or phosphate ions bound to the active site. This feature resulted in a rearrangement of the conformation of an essential argine residue (Arg249) which is then proposed to be a gating mechanism that regulates the entrance and exit of the substrate/product of the reaction . The comparison with the human GAPDH indicates that this site could also be a potentially good target for specific inhibitor design.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPOliva, GlauciusSouza, Dulce Helena Ferreira de1996-04-09info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-28072025-100141/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-07-28T15:59:02Zoai:teses.usp.br:tde-28072025-100141Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-07-28T15:59:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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