Estrutura cristalográfica da hemoglobina gigante de Glossoscolex paulistus, um complexo de 3,6 mega Daltons

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Bachega, José Fernando Ruggiero
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Glossoscolex paulistus; Cristalografia; Crystallography; Eritrocruorinas; Erythrocruorins; Haemoglobins; Hemoglobinas
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-22082013-153157/

Eritrocruorinas são hemoglobinas gigantes compostas por uma bicamada hexagonal de massa molecular total entre 3,0 e 4,0 MDa. A sua estrutura é baseada em unidades básicas chamadas protômeros. Doze destes compõem a partícula inteira, seis em cada camada hexagonal, resultando numa estrutura contendo 180 subunidades. Nas eritrocruorinas do tipo I, o protômero é constituído por quatro tipos de cadeias de globina: a, b, c, e d, e por três tipos de cadeias de linkers, L1, L2 e L3. A compreensão atual do seu mecanismo da ação esta atualmente prejudicada pela resolução limitada das estruturas cristalográficas disponíveis. Para abordar esta questão procuramos cristalizar uma serie de eritrocruorinas de espécies diversas visando a determinação das suas estruturas a mais alta resolução. Na primeira parte deste trabalho a eritrocruorina de Glossoscolex paulistus (HbGp) teve suas subunidades sequenciadas e a estrutura da partícula inteira resolvida a uma resolução de 3,2Å, a mais alta até o momento. Na estrutura da HbGp as quatro cadeias de globina se associam na forma de um heterotetrâmero, que se repete três vezes formando uma estrutura dodecamérica denominada cap. A estrutura do cap associada a um heterotrímero de linkers forma o então mencionado protômero. A estrutura completa permite uma descrição mais detalhada dos contatos entre subunidades que são essenciais para a manutenção da partícula como um todo. Além disto descrevemos sítios de ligação a metais (Zn2+ e Ca2+) e sítios de glicosilação, alguns dos quais são inéditos. Em seguida, a subunidade d isolada da HbGp foi cristalizada e resolvida a 2.1Å. Uma analise dos contatos cristalinos demonstra um arranjo completamente diferente daquilo visto para a subunidade d no complexo inteira. Ao invés de associar-se na formar trimeros, como acontece no complexo, a cadeia d isolada forma dímeros cristalográficos, com interface similar a aquela observada entre as cadeias d e a. Estas observações contribuíram para a compreensão de como são os possíveis mecanismos de associação das globinas para a montagem do cap. Finalmente, as eritrocruorinas de quatro outras espécies foram cristalizadas, que resultou na obtenção de uma estrutura cristalográfica preliminar para a eritrocruorina de Eisenia Andrei a uma resolução de 4.7Å.