Estudos de macromoléculas biológicas parcialmente desestruturadas usando espalhamento de raios-X

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Júlio César da, 1982-
Data de Publicação: 2010
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612132
Resumo: Orientador: Iris Concepción Linares de Torriani
id UNICAMP-30_5417e257423cc1ace15436a2e990df26
oai_identifier_str oai::769226
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Estudos de macromoléculas biológicas parcialmente desestruturadas usando espalhamento de raios-XStudy of partially unstructured macromolecules using X-ray scatteringRaios X - Espalhamento a baixo ânguloProteínas intrinsecamente desestruturadasProteínas multidomíniosFlexibilidade intramolecularSmall-angle X-ray scatteringProteins intrinsically desestruturadasMultidomain proteinsIntramolecular flexibilityOrientador: Iris Concepción Linares de TorrianiTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb WataghinResumo: As técnicas de caracterização estrutural de macromoléculas tradicionais se baseiam no fato de uma macromolécula possuir uma conformação compacta e estruturada. Partes flexíveis ou regiões desordenadas têm sido sempre consideradas como grandes obstáculos para técnicas como a cristalografia de raios-X e a ressonância magnética nuclear (RMN). A necessidade de entender a atividade funcional de proteínas nativamente desenoveladas e de proteínas flexíveis com múltiplos domínios tem adquirido grande importância recentemente, mesmo porque essas proteínas desafiam o paradigma de que uma proteína precisa de uma estrutura bem definida para ser funcional. É bem nesse ponto que a técnica de espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS) surge oferecendo ferramentas únicas para realizar estudos de macromoléculas flexíveis ou parcialmente desestruturadas, com aplicações muito bem sucedidas em polímeros, matéria mole e macromoléculas em solução. Neste trabalho de tese decidimos enfrentar o desafio de caracterizar proteínas que não possuem uma estrutura bem definida. A teoria do espalhamento mereceu especial cuidado para se adequar tanto aos métodos experimentais da técnica quanto aos tratamentos matemáticos em cálculos usados para estudar esse tipo de proteínas. Apresentamos aqui o estudo de duas proteínas pertencentes à classe das proteínas nativamente desenoveladas: (1) a proteína FEZ1, que é necessária para o crescimento de axônios; (2) a proteína Ki-1/57, que é encontrada em diversas células com câncer principalmente em tumores do sistema linfático. Estudamos também algumas proteínas com múltiplos domínios conectados por regiões flexíveis e que são: (1) duas chaperonas da classe das HSP40 (proteínas Sis1 e Ydj1) juntamente com construções onde alguns domínios dessas proteínas foram cortados; (2) a proteína ribonucléica heterogênea hnRNP-Q que está envolvida em importantes funções do RNA. Experiências de SAXS foram realizadas, fornecendo parâmetros dimensionais e informações de forma dessas proteínas em solução. Modelos de baixa resolução das possíveis conformações foram calculados a partir das curvas de SAXS usando métodos de modelagem ab initio combinados com modelagem de corpos rígidos. Os resultados forneceram informações importantes para elucidar as funções biológicas dessas proteínas. É importante ressaltar que, para realizar os estudos com proteínas em solução, é necessário contar com uma instrumentação adequada e devidamente montada para a aplicação da técnica de SAXS. Para isso, durante o período de desenvolvimento deste doutorado houve um grande investimento na montagem, teste e caracterização de instrumentos, junto à equipe de profissionais do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), completando o comissionamento da estação experimental SAXS2 do LNLSAbstract: The traditional techniques for structural characterization of macromolecules are based on a compact and structured conformation of the macromolecule. Flexible or disordered regions have usually been regarded as a great hindrance to techniques like X-ray protein crystallography and nuclear magnetic resonance (NMR). The need to study functional activity of natively unfolded proteins and flexible multidomain proteins came to the light rather recently, defying the classical structure¿function paradigm where a protein must have a well-defined 3-D structure to be functional. In this type of situation, the small-angle X-ray scattering (SAXS) technique appears as a unique tool to deal with this problem. Indeed, the application of SAXS methods to the characterization of soft matter (e.g. polymers) and macromolecules in solution has already succeeded during the last years. In this work we decided to face the challenge of characterizing proteins that do not have a well defined structure. The SAXS experimental technique as well as the mathematical methods and calculations needed special attention in order to be correctly applied to study the specific problem of unstructured proteins in solution. Thus, it was possible to find evidence of the structural details of these proteins and obtain a low resolution 3-D average structure. Here we present the study of two proteins that belong to the group of natively unfolded proteins: (1) The FEZ1 protein, which is necessary for axon growth, and (2) the proteins indentified as Ki-1/57, which is found in diverse cancer cells mainly in lymphatic systems tumors. We also studied some flexible multidomain proteins: (1) two chaperones from the groups of HSP40 (the proteínas Sis1 e Ydj1), and two mutant constructions where some domains were deleted; (2) the heterogeneous ribonucleoprotein hnRNP-Q which is related to an array of important functions of RNA. Several SAXS experiments were performed providing overall parameters and important shape information about those proteins in solution. Low resolution models for the possible conformations of these proteins were restored from the SAXS curves using ab initio modeling methods combined with rigid body modeling. The SAXS results provided a unique structural background for the biologists to deal with the function of these proteins. SAXS experiments with proteins in solution demand the use of a specific instrumentation properly developed for those studies. So, it is important to mention that, throughout the duration of this doctorate, specific instrumentation development and testing was done together with the technical staff of the Brazilian Synchrotron Light Laboratory (LNLS, Campinas, SP, Brazil), collaborating with the commissioning of the new SAXS2 workstation, completed in 2008DoutoradoFísicaDoutor em Ciências[s.n.]Torriani, Iris Concepcion Linares de, 1934-Castro, Antonio Rubens Britto deAguiar, Marcus Aloizio Martinez deLima, Mauricio Trambaioli da Rocha eSantoro, Marcelo MatosUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb WataghinPrograma de Pós-Graduação em FísicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSilva, Júlio César da, 1982-2010info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf137 p. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612132SILVA, Júlio César da. Estudos de macromoléculas biológicas parcialmente desestruturadas usando espalhamento de raios-X. 2010. 137 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612132. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/769226porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-07-15T11:24:57Zoai::769226Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2020-07-15T11:24:57Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudos de macromoléculas biológicas parcialmente desestruturadas usando espalhamento de raios-X
Study of partially unstructured macromolecules using X-ray scattering
title Estudos de macromoléculas biológicas parcialmente desestruturadas usando espalhamento de raios-X
spellingShingle Estudos de macromoléculas biológicas parcialmente desestruturadas usando espalhamento de raios-X
Silva, Júlio César da, 1982-
Raios X - Espalhamento a baixo ângulo
Proteínas intrinsecamente desestruturadas
Proteínas multidomínios
Flexibilidade intramolecular
Small-angle X-ray scattering
Proteins intrinsically desestruturadas
Multidomain proteins
Intramolecular flexibility
title_short Estudos de macromoléculas biológicas parcialmente desestruturadas usando espalhamento de raios-X
title_full Estudos de macromoléculas biológicas parcialmente desestruturadas usando espalhamento de raios-X
title_fullStr Estudos de macromoléculas biológicas parcialmente desestruturadas usando espalhamento de raios-X
title_full_unstemmed Estudos de macromoléculas biológicas parcialmente desestruturadas usando espalhamento de raios-X
title_sort Estudos de macromoléculas biológicas parcialmente desestruturadas usando espalhamento de raios-X
author Silva, Júlio César da, 1982-
author_facet Silva, Júlio César da, 1982-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Torriani, Iris Concepcion Linares de, 1934-
Castro, Antonio Rubens Britto de
Aguiar, Marcus Aloizio Martinez de
Lima, Mauricio Trambaioli da Rocha e
Santoro, Marcelo Matos
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin
Programa de Pós-Graduação em Física
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Júlio César da, 1982-
dc.subject.por.fl_str_mv Raios X - Espalhamento a baixo ângulo
Proteínas intrinsecamente desestruturadas
Proteínas multidomínios
Flexibilidade intramolecular
Small-angle X-ray scattering
Proteins intrinsically desestruturadas
Multidomain proteins
Intramolecular flexibility
topic Raios X - Espalhamento a baixo ângulo
Proteínas intrinsecamente desestruturadas
Proteínas multidomínios
Flexibilidade intramolecular
Small-angle X-ray scattering
Proteins intrinsically desestruturadas
Multidomain proteins
Intramolecular flexibility
description Orientador: Iris Concepción Linares de Torriani
publishDate 2010
dc.date.none.fl_str_mv 2010
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612132
SILVA, Júlio César da. Estudos de macromoléculas biológicas parcialmente desestruturadas usando espalhamento de raios-X. 2010. 137 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612132. Acesso em: 3 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612132
identifier_str_mv SILVA, Júlio César da. Estudos de macromoléculas biológicas parcialmente desestruturadas usando espalhamento de raios-X. 2010. 137 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612132. Acesso em: 3 set. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/769226
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
137 p. : il.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809189031032913920

Registros relacionados