Estudo da flexibilidade da enzima InhA (EC 1.3.1.9) de Mycobacterium tuberculosis por simulações de dinâmica molecular

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Tarabini, Renata Fioravanti
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
Texto Completo: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8770
Resumo: The enzyme InhA of Mycobacterium tuberculosis, or 2-trans-enoyl-ACP (CoA) reductase (EC 1.3.1.9) is encoded by the inhA gene. This protein performs the fourth step of the pathway of synthesis of type II fatty acid (FAS II), which consists of monofunctional enzymes responsible for fatty acid precursor’s elongation producing long carbon chains of the meromycolate branch of mycolic acids. InhA converts 2-trans-enoyl-ACP to acyl-ACP by means of a hydride (H-) the transfer from NADH to the C3 position of the 2-trans-enoyl-ACP substrate, resulting in reduction of the double α-thioester bond (between C2 and C3) of the substrate´s lipid portion. This reaction can occur in a carbon chain ranging from 16-56 carbons. This substrate sizes’ range highlights the importance of the substrate binding cavity flexibility for InhA proper functioning. The topology of this enzyme is hair-like, characterized by a seven-strand β-sheet and eight α-helices, in a αβα sandwich architecture, forming the NADH coenzyme-binding site and the substrate-binding cavity. This cavity, in turn, is formed by three structural loops: loops A and B, and the substrate-binding loop. This structural composition is of fundamental importance for the functioning of InhA. It must be flexible enough to allow adaptation to substrates of varying sizes. Investigation of this flexibility is paramount for a better comprehension of which conformational features may be involved in the opening and closing events of its substrate-binding cavity. In this work, a computational method is used, through Molecular Dynamics simulations, to evaluate the flexibility of the substrate-binding cavity of the InhA enzyme and analyze the respective conformational changes.
id P_RS_fbe55871a139714f5412a6b87a082b5c
oai_identifier_str oai:tede2.pucrs.br:tede/8770
network_acronym_str P_RS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
repository_id_str
spelling Souza, Osmar Norberto dehttp://lattes.cnpq.br/0608337674042057Timmers, Luís Fernando Saraiva Macedohttp://lattes.cnpq.br/6457381398342917http://lattes.cnpq.br/9866669202341048Tarabini, Renata Fioravanti2019-06-28T14:25:34Z2018-03-05http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8770The enzyme InhA of Mycobacterium tuberculosis, or 2-trans-enoyl-ACP (CoA) reductase (EC 1.3.1.9) is encoded by the inhA gene. This protein performs the fourth step of the pathway of synthesis of type II fatty acid (FAS II), which consists of monofunctional enzymes responsible for fatty acid precursor’s elongation producing long carbon chains of the meromycolate branch of mycolic acids. InhA converts 2-trans-enoyl-ACP to acyl-ACP by means of a hydride (H-) the transfer from NADH to the C3 position of the 2-trans-enoyl-ACP substrate, resulting in reduction of the double α-thioester bond (between C2 and C3) of the substrate´s lipid portion. This reaction can occur in a carbon chain ranging from 16-56 carbons. This substrate sizes’ range highlights the importance of the substrate binding cavity flexibility for InhA proper functioning. The topology of this enzyme is hair-like, characterized by a seven-strand β-sheet and eight α-helices, in a αβα sandwich architecture, forming the NADH coenzyme-binding site and the substrate-binding cavity. This cavity, in turn, is formed by three structural loops: loops A and B, and the substrate-binding loop. This structural composition is of fundamental importance for the functioning of InhA. It must be flexible enough to allow adaptation to substrates of varying sizes. Investigation of this flexibility is paramount for a better comprehension of which conformational features may be involved in the opening and closing events of its substrate-binding cavity. In this work, a computational method is used, through Molecular Dynamics simulations, to evaluate the flexibility of the substrate-binding cavity of the InhA enzyme and analyze the respective conformational changes.A enzima InhA de Mycobacterium tuberculosis, ou 2-trans-enoil-ACP (CoA) redutase (EC 1.3.1.9) é codificada pelo gene inhA. Esta proteína realiza a quarta etapa da via de síntese de ácidos graxos tipo II (FAS II), a qual consiste de enzimas monofuncionais, responsáveis por alongar precursores de ácidos graxos produzindo longas cadeias de carbono do ramo meromicolato de ácidos micólicos. A InhA é responsável por converter 2-trans-enoil-ACP para acil-ACP por meio da transferência de um hidreto (H-) do NADH para a posição C3 do substrato 2-trans-enoil-ACP, resultando na redução da ligação dupla α tio éster (entre C2 e C3) da porção lipídica do substrato. Esta reação pode ocorrer em cadeias carbônicas que variam de 16 a 56 carbonos, evidenciando a flexibilidade tanto da cavidade de ligação ao substrato quanto da estrutura desta enzima. A topologia desta enzima se assemelha a uma cadeira (chair-like) do tipo Rossmann, caracterizada por uma folha β contendo sete fitas e oito hélices α, numa arquitetura αβα sanduíche, que forma o sítio de ligação da coenzima NADH e a cavidade de ligação do substrato. Essa cavidade, por sua vez, é formada por três alças estruturais: alças A e B e a alça de ligação ao substrato. Essa composição estrutural é de fundamental importância para o funcionamento da InhA, pois, deve ser flexível o suficiente para permitir a adaptabilidade da InhA a substratos de tamanho variável. O estudo sobre a flexibilidade desta enzima é relevante para se ter o conhecimento de quais fatores podem estar envolvidos no processo de abertura e fechamento da sua cavidade de ligação. Nesta dissertação é utilizado método computacional, por meio de simulações por Dinâmica Molecular, para avaliar a flexibilidade da cavidade de ligação do substrato da enzima InhA e analisar as respectivas mudanças conformacionais.Submitted by PPG Biologia Celular e Molecular (bcm@pucrs.br) on 2019-06-12T16:13:24Z No. of bitstreams: 1 RENATA_FIORAVANTI_TARABINI_DIS.pdf: 2244939 bytes, checksum: 0f984d11ca55b02e76ddefd530bdde7f (MD5)Rejected by Sheila Dias (sheila.dias@pucrs.br), reason: Devolvido devido a divergência do título entre a capa institucional e demais páginas. E também está na capa institucional e folha de rosto 2019 e na ficha catalográfica e folha da banca 2018. on 2019-06-25T14:21:22Z (GMT)Submitted by PPG Biologia Celular e Molecular (bcm@pucrs.br) on 2019-06-25T17:20:37Z No. of bitstreams: 1 RENATA_FIORAVANTI_TARABINI_DIS.pdf: 2245359 bytes, checksum: d5308a19051c8ebe833bbd63952408cf (MD5)Approved for entry into archive by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2019-06-28T14:19:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RENATA_FIORAVANTI_TARABINI_DIS.pdf: 2245359 bytes, checksum: d5308a19051c8ebe833bbd63952408cf (MD5)Made available in DSpace on 2019-06-28T14:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RENATA_FIORAVANTI_TARABINI_DIS.pdf: 2245359 bytes, checksum: d5308a19051c8ebe833bbd63952408cf (MD5) Previous issue date: 2018-03-05Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESapplication/pdfhttp://tede2.pucrs.br:80/tede2/retrieve/175781/DIS_RENATA_FIORAVANTI_TARABINI_CONFIDENCIAL.pdf.jpgporPontifícia Universidade Católica do Rio Grande do SulPrograma de Pós-Graduação em Biologia Celular e MolecularPUCRSBrasilEscola de CiênciasMycobacterium tuberculosisEnzyme InhAFlexibilityMolecular DinamicsCIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERALEstudo da flexibilidade da enzima InhA (EC 1.3.1.9) de Mycobacterium tuberculosis por simulações de dinâmica molecularinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTrabalho será publicado como artigo ou livro60 meses28/06/20243463594373552466096500500600-16345593859312446973590462550136975366info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RSinstname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)instacron:PUC_RSTHUMBNAILDIS_RENATA_FIORAVANTI_TARABINI_CONFIDENCIAL.pdf.jpgDIS_RENATA_FIORAVANTI_TARABINI_CONFIDENCIAL.pdf.jpgimage/jpeg4076http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8770/4/DIS_RENATA_FIORAVANTI_TARABINI_CONFIDENCIAL.pdf.jpga60742919b538508a01db8bed7b982fcMD54TEXTDIS_RENATA_FIORAVANTI_TARABINI_CONFIDENCIAL.pdf.txtDIS_RENATA_FIORAVANTI_TARABINI_CONFIDENCIAL.pdf.txttext/plain2117http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8770/3/DIS_RENATA_FIORAVANTI_TARABINI_CONFIDENCIAL.pdf.txt7355582567fcd6dfe45c3a9c51be3401MD53ORIGINALDIS_RENATA_FIORAVANTI_TARABINI_CONFIDENCIAL.pdfDIS_RENATA_FIORAVANTI_TARABINI_CONFIDENCIAL.pdfapplication/pdf356751http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8770/2/DIS_RENATA_FIORAVANTI_TARABINI_CONFIDENCIAL.pdf6b0d46cffe6e90bdf69ec428e63dfa26MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8590http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8770/1/license.txt220e11f2d3ba5354f917c7035aadef24MD51tede/87702019-06-28 12:00:30.226oai:tede2.pucrs.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.pucrs.br/tede2/PRIhttps://tede2.pucrs.br/oai/requestbiblioteca.central@pucrs.br||opendoar:2019-06-28T15:00:30Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)false
dc.title.por.fl_str_mv Estudo da flexibilidade da enzima InhA (EC 1.3.1.9) de Mycobacterium tuberculosis por simulações de dinâmica molecular
title Estudo da flexibilidade da enzima InhA (EC 1.3.1.9) de Mycobacterium tuberculosis por simulações de dinâmica molecular
spellingShingle Estudo da flexibilidade da enzima InhA (EC 1.3.1.9) de Mycobacterium tuberculosis por simulações de dinâmica molecular
Tarabini, Renata Fioravanti
Mycobacterium tuberculosis
Enzyme InhA
Flexibility
Molecular Dinamics
CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
title_short Estudo da flexibilidade da enzima InhA (EC 1.3.1.9) de Mycobacterium tuberculosis por simulações de dinâmica molecular
title_full Estudo da flexibilidade da enzima InhA (EC 1.3.1.9) de Mycobacterium tuberculosis por simulações de dinâmica molecular
title_fullStr Estudo da flexibilidade da enzima InhA (EC 1.3.1.9) de Mycobacterium tuberculosis por simulações de dinâmica molecular
title_full_unstemmed Estudo da flexibilidade da enzima InhA (EC 1.3.1.9) de Mycobacterium tuberculosis por simulações de dinâmica molecular
title_sort Estudo da flexibilidade da enzima InhA (EC 1.3.1.9) de Mycobacterium tuberculosis por simulações de dinâmica molecular
author Tarabini, Renata Fioravanti
author_facet Tarabini, Renata Fioravanti
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Souza, Osmar Norberto de
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0608337674042057
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Timmers, Luís Fernando Saraiva Macedo
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6457381398342917
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9866669202341048
dc.contributor.author.fl_str_mv Tarabini, Renata Fioravanti
contributor_str_mv Souza, Osmar Norberto de
Timmers, Luís Fernando Saraiva Macedo
dc.subject.eng.fl_str_mv Mycobacterium tuberculosis
Enzyme InhA
Flexibility
Molecular Dinamics
topic Mycobacterium tuberculosis
Enzyme InhA
Flexibility
Molecular Dinamics
CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
description The enzyme InhA of Mycobacterium tuberculosis, or 2-trans-enoyl-ACP (CoA) reductase (EC 1.3.1.9) is encoded by the inhA gene. This protein performs the fourth step of the pathway of synthesis of type II fatty acid (FAS II), which consists of monofunctional enzymes responsible for fatty acid precursor’s elongation producing long carbon chains of the meromycolate branch of mycolic acids. InhA converts 2-trans-enoyl-ACP to acyl-ACP by means of a hydride (H-) the transfer from NADH to the C3 position of the 2-trans-enoyl-ACP substrate, resulting in reduction of the double α-thioester bond (between C2 and C3) of the substrate´s lipid portion. This reaction can occur in a carbon chain ranging from 16-56 carbons. This substrate sizes’ range highlights the importance of the substrate binding cavity flexibility for InhA proper functioning. The topology of this enzyme is hair-like, characterized by a seven-strand β-sheet and eight α-helices, in a αβα sandwich architecture, forming the NADH coenzyme-binding site and the substrate-binding cavity. This cavity, in turn, is formed by three structural loops: loops A and B, and the substrate-binding loop. This structural composition is of fundamental importance for the functioning of InhA. It must be flexible enough to allow adaptation to substrates of varying sizes. Investigation of this flexibility is paramount for a better comprehension of which conformational features may be involved in the opening and closing events of its substrate-binding cavity. In this work, a computational method is used, through Molecular Dynamics simulations, to evaluate the flexibility of the substrate-binding cavity of the InhA enzyme and analyze the respective conformational changes.
publishDate 2018
dc.date.issued.fl_str_mv 2018-03-05
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2019-06-28T14:25:34Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8770
url http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8770
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.program.fl_str_mv 3463594373552466096
dc.relation.confidence.fl_str_mv 500
500
600
dc.relation.cnpq.fl_str_mv -1634559385931244697
dc.relation.sponsorship.fl_str_mv 3590462550136975366
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
dc.publisher.initials.fl_str_mv PUCRS
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Escola de Ciências
publisher.none.fl_str_mv Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
instacron:PUC_RS
instname_str Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
instacron_str PUC_RS
institution PUC_RS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
bitstream.url.fl_str_mv http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8770/4/DIS_RENATA_FIORAVANTI_TARABINI_CONFIDENCIAL.pdf.jpg
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8770/3/DIS_RENATA_FIORAVANTI_TARABINI_CONFIDENCIAL.pdf.txt
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8770/2/DIS_RENATA_FIORAVANTI_TARABINI_CONFIDENCIAL.pdf
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/8770/1/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv a60742919b538508a01db8bed7b982fc
7355582567fcd6dfe45c3a9c51be3401
6b0d46cffe6e90bdf69ec428e63dfa26
220e11f2d3ba5354f917c7035aadef24
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
repository.mail.fl_str_mv biblioteca.central@pucrs.br||
_version_ 1799765340471689216