Espalhamento de Raios-X a Baixos Ângulos no contexto da biologia estrutural: aplicação ao estudo de protenas chaperonas

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Rodrigues, Luiz Fernando de Camargo
• 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: Biofísica Molecular; Chaperonas Moleculares; Enovelamento de Proteínas; Molecular Biophysics; Molecular Chaperones; Protein Folding; SAXS
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-25032025-174219/

Espalhamento de Raios-X a Baixos Ângulos (SAXS) é uma técnica experimental que permite extrair informações de tamanho, massa e forma de partículas de uma amostra, e nas últimas décadas se tornou uma técnica importante dentro da biologia estrutural, especialmente para estudos de proteínas em solução. Chaperonas são uma classe de proteínas essencial para o metabolismo celular, centrais no sistema de controle de qualidade proteico (CQP), prevenindo problemas de enovelamento incorreto e agregação proteica, que estão associados a doenças ligadas ao envelhecimento, como diferentes tipos de câncer e doenças neurodegenerativas. No presente trabalho foram estudados quatro elementos do CQP, com especial foco em análises de SAXS: a desagregase Hsp101 de cana-de-açúcar (SsHsp101), a Hsp70 constitutiva humana (HSPA8), a co-chaperona SGT de \\textit{Aedes aegypti} (AaSGT) e a interação da co-chaperona hHep1 com membranas biológicas. A SsHsp101 foi purificada e estudada em duas condições de força iônica. Em cada condição a SsHsp101 adotou estados oligoméricos distintos que, apesar de muito similares em conteúdo de estrutura secundária, mostraram diferenças sensíveis com relação a outros elementos estruturais e à atividade. Os hexâmeros se mostraram estruturalmente muito similares à Hsp104 de levedura, com conformação mais compacta, e apresentaram maior atividade ATPásica, enquanto dímeros apresentaram maior grau de mobilidade conformacional. A HSPA8 esteve presente como monômero e com conformação em linha com outras Hsp70 estudadas anteriormente. Nossas análises permitiram não apenas a obtenção do envelope da chaperona, mas também de indícios de que a HSPA8 foi encontrada com duas orientações principais entre os domínios NBD e SBD: uma aberta e outra fechada, sendo esta última mais frequente. A AaSGT foi encontrada como dímero de conformação geral notadamente aberta em que a região C-terminal de cada subunidade se orientando em sentidos opostos. Pôde ser verificada também a alta flexibilidade da região C-terminal, em linha com a predição de conteúdo de estrutura secundária. Por fim, a hHep1 esteve presente como oligômero em solução, interagindo superficialmente com lipossomos negativamente carregados, sem penetração na região hidrofóbica da membrana. Este trabalho ilustra a riqueza de informações que podem ser obtidas com SAXS para proteínas em solução. Em conjunto com outras técnicas biofísicas, SAXS permite não apenas a validação de resultados de outros experimentos, mas também avançar na elaboração de modelos mais complexos.