Estudos estruturais de enzimas antioxidantes relacionadas à doença de Lou Gehrig e à esquistossomose

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2002
Autor(a) principal: Cardoso, Rosa Maria Fernandes
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-12032026-164110/
Resumo: As enzimas Cu,Zn superóxido dismutase (Cu,Zn SOD) e glutationa S-transferase são enzimas importantes na defesa dos seres vivos contra a toxicidade dos radicais livres derivados do oxigênio. Mutações pontuais na Cu,Zn SOD humana estão associadas à patogênese e progressão da forma hereditária da esclerose amiotrófica lateral (FALS). Visando compreender a relação entre o efeito estrutural da mutação com a ocorrência da doença, as estruturas do mutante-FALS A4V/C6A/C111S da Cu,Zn SOD humana (A4V) e do mutante \"wild type\" C6A/C111S da Cu,Zn SOD humana (HSAS) foram refinadas, respectivamente, às resoluções de 1,9 Å e 1,8 Å. A comparação estrutural entre A4V e HSAS revelou pequenas diferenças, próximas ao sítio de mutação, que podem ser responsáveis pela desestabilização tanto da arquitetura do barril-β quanto da interface do dímero da proteína A4V. Por outro lado, a Cu,Zn SOD citosólica do Schistosoma mansoni (SmCtSOD) pode representar um \"calcanhar de Aquiles\" no metabolismo do parasita, podendo ser utilizada no desenvolvimento de novos fármacos contra a esquistossomose. Para caracterizar estruturalmente este alvo molecular, a SmCtSOD foi expressa, purificada, cristalizada e sua estrutura resolvida e refinada às resoluções de 2,2 Å e 1,55 Å. A SmCtSOD apresenta o mesmo enovelamento em barril-β das outras Cu,Zn SODs de eucariotos. As diferenças estruturais mais interessantes entre a SmCtSOD e a Cu,Zn SOD humana (HSOD) estão nos loops usados para o guia eletrostático do substrato até o sítio ativo da enzima. Outro alvo molecular contra a esquistossomose é a glutationa S-transferase de 26 kDa do S. japonicum (Sj26GST). Para a caracterização estrutural dos sítios G e H e a otimização de inibidores seletivos para a Sj26GST, as estruturas desta enzima em complexo com os análogos da glutationa, sulfonato de glutationa, S-hexil glutationa e 2-iodo-benzil glutationa foram refinadas até 2,3 Å, 2,1 Å e 2,6 Å, respectivamente. A análise dos complexos em conjunto com simulações de docking permitiu a modelagem do modo de ligação de substratos fisiológicos e a identificação de novos compostos de partida para o desenvolvimento de inibidores seletivos para a Sj26GST.
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Visando compreender a relação entre o efeito estrutural da mutação com a ocorrência da doença, as estruturas do mutante-FALS A4V/C6A/C111S da Cu,Zn SOD humana (A4V) e do mutante \"wild type\" C6A/C111S da Cu,Zn SOD humana (HSAS) foram refinadas, respectivamente, às resoluções de 1,9 Å e 1,8 Å. A comparação estrutural entre A4V e HSAS revelou pequenas diferenças, próximas ao sítio de mutação, que podem ser responsáveis pela desestabilização tanto da arquitetura do barril-β quanto da interface do dímero da proteína A4V. Por outro lado, a Cu,Zn SOD citosólica do Schistosoma mansoni (SmCtSOD) pode representar um \"calcanhar de Aquiles\" no metabolismo do parasita, podendo ser utilizada no desenvolvimento de novos fármacos contra a esquistossomose. Para caracterizar estruturalmente este alvo molecular, a SmCtSOD foi expressa, purificada, cristalizada e sua estrutura resolvida e refinada às resoluções de 2,2 Å e 1,55 Å. A SmCtSOD apresenta o mesmo enovelamento em barril-β das outras Cu,Zn SODs de eucariotos. As diferenças estruturais mais interessantes entre a SmCtSOD e a Cu,Zn SOD humana (HSOD) estão nos loops usados para o guia eletrostático do substrato até o sítio ativo da enzima. Outro alvo molecular contra a esquistossomose é a glutationa S-transferase de 26 kDa do S. japonicum (Sj26GST). Para a caracterização estrutural dos sítios G e H e a otimização de inibidores seletivos para a Sj26GST, as estruturas desta enzima em complexo com os análogos da glutationa, sulfonato de glutationa, S-hexil glutationa e 2-iodo-benzil glutationa foram refinadas até 2,3 Å, 2,1 Å e 2,6 Å, respectivamente. A análise dos complexos em conjunto com simulações de docking permitiu a modelagem do modo de ligação de substratos fisiológicos e a identificação de novos compostos de partida para o desenvolvimento de inibidores seletivos para a Sj26GST.Cu,Zn superoxide dismutase (Cu,Zn SOD) and glutathione S-transferase are essential enzymes for protecting cells from the toxic effects of reactive oxygen species. Point mutations in human Cu,Zn SOD (HSOD) are related to familial amyotrophic lateral sclerosis (FALS). In order to better understand the structural basis which relates the HSOD mutation to the development of FALS, structures of the A4V/C6A/C111S FALS mutant of HSOD (A4V) and that of the C6A/C111S \"wild type\" mutant of HSOD (HSAS) were refined, respectively, to a resolution of 1.9 Å and 1.8 Å. Detailed structural comparison between A4V and HSAS revealed slight differences, near the mutation site, that could account for destabilization of both the β-barrel architecture and the dimer interface of the A4V protein. On the other hand, a cytosolic Cu,Zn SOD from Schistosoma mansoni (SmCtSOD) may represent an Achilles\' heel in the parasite\'s metabolism which might be used in development of new anti-schistosomiasis drugs. To characterize structurally this molecular target and optimize lead compounds already synthesized, SmCtSOD was expressed, purified, crystallized, and its structure was solved and refined to a resolution of 2.2 Å (space group P212121, R: 17.5%, and Rfree: 24.4%) and 1.55 Å (space group P21, R: 15.7%, and Rfree: 17.1%). SmCtSOD has the same β-barrel fold of other eukaryotic Cu,Zn SODs. The most interesting structural differences between SmCtSOD and HSOD are in the loops used for electrostatic guidance of the substrate to the enzyme active site. Another molecular target against schistosomiasis is the 26 kDa glutathione S-transferase from S. japonicum (Sj26GST). To structurally characterize G and H binding sites and optimize selective inhibitors for Sj26GST, structures of Sj26GST in complex with glutathione analogs: glutathione sulfonate, S-hexyl glutathione and 2-iodo-benzyl glutathione were refined respectively to resolutions of 2.3 Å, 2.1 Å and 2.6 Å. Analysis of these complexes combined with docking simulations propitiated modeling the interaction of Sj26GST with physiological substrates and the identification of new lead compounds for the development of selective inhibitors for Sj26GST.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPGarratt, Richard CharlesCardoso, Rosa Maria Fernandes2002-09-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-12032026-164110/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/openAccesspor2026-03-13T19:14:03Zoai:teses.usp.br:tde-12032026-164110Biblioteca 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:27212026-03-13T19:14:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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