Caracterização da interação in vitro entre a proteína GLNZ com as enzimas orotato fosforibosiltransferase e RNASE PH em Azospirillum brasiliense

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Goedert, Ana Caroline
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/69636
Resumo: Orientador : Dr. Luciano Fernandes Huergo
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spelling Goedert, Ana CarolineGerhardt, Edileusa Cristina Marques, 1985-Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Ciências (Bioquímica)Huergo, Luciano Fernandes, 1978-2021-03-04T23:55:28Z2021-03-04T23:55:28Z2018https://hdl.handle.net/1884/69636Orientador : Dr. Luciano Fernandes HuergoCoorientadora : Dra. Edileusa Marques GerhardtDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências (Bioquímica). Defesa : Curitiba, 22/03/2018Inclui referências : p. 82-92Resumo : Azospirillum brasilense é uma a-proteobacteria, capaz de fixar nitrogênio, que tem sido extensivamente estudada devido suas capacidade de colonização em plantas de interesse econômico. A. brasilense possui duas proteínas PII, GlnZ e GlnB. As PII são proteínas sinalizadoras conhecidas por sua regulação no metabolismo de nitrogênio, onde interagem com uma variedade de proteínas, fatores de transcrição e proteínas de membrana. As PII sinalizam os níveis energéticos por meio da ligação de ATP/ADP, os níveis de amônio pelo estado de modificação pós-traducional, e os níveis de carbono/nitrogênio pela ligação ao 2-OG. As interações proteína-proteína que envolvem as PII no metabolismo de nitrogênio são bem caracterizadas. Entretanto, estudos recentes tem mostrado que o papel dessas proteínas se extende ao metabolismo de carbono pela regulação da enzima Acetil-CoA carboxilase (ACC) em vários organismos. Tendo em vista esse novo panorama de regulação por PII, ensaios foram realizados para a obtenção de possíveis novos alvos. Dois desses alvos são as proteínas Orotato fosforibosiltransferase (PyrE) e Ribonuclease PH (Rph). PyrE faz parte da via de síntense "de novo" de pirimidinas, enquanto a função de Rph não é completamente entendida, mas sabe-se da sua relação na maturação de tRNA e rRNA, além do seu papel na degradação de RNA estável quando em privação de nutrientes. Este trabalho teve como objetivo a caracterização da interação das proteínas PyrE e Rph com GlnZ in vitro. Para isso ambos os genes foram clonados em vetores de expressão. As proteínas PyrE e Rph foram purificadas com e sem cauda de histidina, e foram realizados ensaios de interação na presença dos efetores de PII, ATP, ADP e 2-OG e também de GlnZ uridililada e GlnZ com deleção do loop T. Os resultados mostram que ambas as proteínas interagem com GlnZ na presença de ADP com baixo 2-OG, uma condição igual aquela observada em choque de amônio. Os resultados obtidos nos permitiram a elaboração de um modelo de regulação que deve ser aprimorado com estudos mais aprofundados da interação entre GlnZ-PyrE e GlnZ-Rph. A interação de GlnZ com as proteínas PyrE e Rph sugere um papel de PII na regulação dos metabolismos de pirimidinas e no de RNA. Palavras Chave: proteínas PII, interação, orotato fosforibosiltransferase, Ribonuclease PH.Abstract : Azospirillum brasilense is a a-proteobacterium capable of fixing nitrogen that has been extensively studied due to its ability to colonize plants of economic interest. A. brasilense encodes two PII-like proteins, GlnZ and GlnB. PII are signaling proteins known for their participation in the regulation of nitrogen metabolism, by interacting with a variety of proteins, transcription factors and membrane proteins. PII proteins are able to sense energy levels through ATP/ADP binding, ammonium levels accordingly to their post-translational modification status, and carbon/nitrogen levels by allosteric interaction with 2-oxoglutarate (2-OG). Proteinprotein interactions involving PII are well characterized in nitrogen metabolism. However, recent studies have shown that the role of PII extends to carbon metabolism by regulating the Acetyl-CoA carboxylase (ACC) enzyme in bacteria and plants. In view of this new panorama of PII regulation, experiments were carried out to identify new PII binding targets. Two of the identified protein targets were the Orotate phosphoribosyltransferase (PyrE) and the Ribonuclease PH (Rph) enzymes. PyrE is part at the "de novo" pyrimidines biossynthesis pathway. On the other hand, the function of the Rph enzyme is not fully understood; it is assumed that Rph participates in the maturation of tRNA and rRNA and degradation of stable RNA during nutrient deprivation. This work aimed to characterize the interaction of PyrE and Rph proteins with the PII protein GlnZ in vitro. The pyrE and rph genes were cloned into expression vectors, the PyrE and Rph proteins purified and assessed for interaction with GlnZ. Both PyrE and Rph interacted with GlnZ in vitro in the presence of ADP under a low 2-OG regime, conditions ressembling those expected to ocuur upon an ammonium shock in vivo. The results obtained allowed us to postulate regulation role of GlnZ in the regulation of the activities of PyrE and Rph. The interaction between GlnZ and PyrE and Rph proteins support a role of PII proteins in the regulation of pyrimidine and RNA metabolism. Key Words: PII proteins, interactions, Orotate phosphorybosiltransferase, Ribonuclease.92 p. : il.application/pdfProteínasEnzimasProteobacteriaBioquímicaCaracterização da interação in vitro entre a proteína GLNZ com as enzimas orotato fosforibosiltransferase e RNASE PH em Azospirillum brasilienseinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - ANA CAROLINE GOEDERT.pdfapplication/pdf4898314https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/69636/1/R%20-%20D%20-%20ANA%20CAROLINE%20GOEDERT.pdff525941cc2c5e2181ca4d8d289264fbbMD51open access1884/696362021-03-04 20:55:28.167open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/69636Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082021-03-04T23:55:28Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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