Especificidade de substrato e mecanismo cinético da enzima fosforilase de nucleosídeos purínicos de Mycobacterium tuberculosis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ducati, Rodrigo Gay
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/17043
Resumo: A tuberculose humana (TB), causada pelo Mycobacterium tuberculosis, continua sendo uma ameaça à saúde pública no mundo, tendo resistido às tentativas da história da humanidade em derrotar a consumição. A emergência de cepas resistentes a drogas levaram à urgente necessidade do desenvolvimento de novos compostos anti-TB. Estes agentes quimioterápicos podem ser desenhados baseados em vias metabólicas que sejam essenciais ao patógeno. Há uma necessidade contínua de estudos do metabolismo micobacteriano, como tentativa de identificar enzimas de relevância biológica, uma vez que estas podem representar alvos promissores para o desenvolvimento de novos agentes anti-TB. A fosforilase de nucleosídeos purínicos de M. tuberculosis (MtPNP), uma enzima chave da rota de salvamento de purinas, foi recentemente proposta como sendo essencial para a sobrevivência micobacteriana. Foi sugerido que esta enzima possa desempenhar um papel no processo de latência. Entretanto, não houve nenhum relato sobre o mecanismo enzimático e especificidade de substrato de MtPNP. No presente trabalho, demonstramos que MtPNP é mais específica por 2'-desoxiguanosina (2dGuo) e não catalisa a fosforólise de adenosina. Dados de velocidade inicial, inibição por produto e ligação em equilíbrio sugerem que MtPNP catalisa a fosforólise de 2dGuo por um mecanismo cinético ordenado em estado estacionário do tipo bi bi, onde o fosfato inorgânico liga-se primeiro, seguido pela ligação de 2dGuo para formar o complexo ternário cataliticamente competente, e ribose 1-fosfato é o primeiro produto a se dissociar, seguido pela guanina. Dados de cinética em estado pré-estacionário indicam que a liberação de produto é o passo limitante da velocidade para a reação catalisada por MtPNP. Os resultados aqui descritos deverão ser úteis para o desenho de inibidores de MtPNP com potencial ação contra M. tuberculosis.
id URGS_a0cb75dda406e07201194f3f85d68bd2
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/17043
network_acronym_str URGS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
repository_id_str 1853
spelling Ducati, Rodrigo GayBasso, Luiz Augusto2009-08-26T04:16:58Z2009http://hdl.handle.net/10183/17043000699492A tuberculose humana (TB), causada pelo Mycobacterium tuberculosis, continua sendo uma ameaça à saúde pública no mundo, tendo resistido às tentativas da história da humanidade em derrotar a consumição. A emergência de cepas resistentes a drogas levaram à urgente necessidade do desenvolvimento de novos compostos anti-TB. Estes agentes quimioterápicos podem ser desenhados baseados em vias metabólicas que sejam essenciais ao patógeno. Há uma necessidade contínua de estudos do metabolismo micobacteriano, como tentativa de identificar enzimas de relevância biológica, uma vez que estas podem representar alvos promissores para o desenvolvimento de novos agentes anti-TB. A fosforilase de nucleosídeos purínicos de M. tuberculosis (MtPNP), uma enzima chave da rota de salvamento de purinas, foi recentemente proposta como sendo essencial para a sobrevivência micobacteriana. Foi sugerido que esta enzima possa desempenhar um papel no processo de latência. Entretanto, não houve nenhum relato sobre o mecanismo enzimático e especificidade de substrato de MtPNP. No presente trabalho, demonstramos que MtPNP é mais específica por 2'-desoxiguanosina (2dGuo) e não catalisa a fosforólise de adenosina. Dados de velocidade inicial, inibição por produto e ligação em equilíbrio sugerem que MtPNP catalisa a fosforólise de 2dGuo por um mecanismo cinético ordenado em estado estacionário do tipo bi bi, onde o fosfato inorgânico liga-se primeiro, seguido pela ligação de 2dGuo para formar o complexo ternário cataliticamente competente, e ribose 1-fosfato é o primeiro produto a se dissociar, seguido pela guanina. Dados de cinética em estado pré-estacionário indicam que a liberação de produto é o passo limitante da velocidade para a reação catalisada por MtPNP. Os resultados aqui descritos deverão ser úteis para o desenho de inibidores de MtPNP com potencial ação contra M. tuberculosis.Human tuberculosis (TB), caused by Mycobacterium tuberculosis, remains a public health threat worldwide, resisting through the historic attempts of humanity on defeating consumption. The emergence of drug-resistant strains has led to an urgent need for the development of new anti-TB compounds. These chemotherapic agents can be designed based on metabolic pathways which are essential for the pathogen. There is a continuous requirement for studies on mycobacterial metabolism, as an attempt to identify enzymes of biological significance, as these might represent promising targets for the development of new anti-TB agents. M. tuberculosis purine nucleoside phosphorylase (MtPNP), a key enzyme of the purine salvage pathway, has been recently proposed to be essential for mycobacterial survival. It has been suggested that this enzyme may play a role in the latency process. However, there has been no report on MtPNP enzyme mechanism and substrate specificity. In the present work, we demonstrate that MtPNP is more specific to 2'-deoxyguanosine (2dGuo) and does not catalyze the phosphorolysis of adenosine. Initial velocity, product inhibition and equilibrium binding data suggest that MtPNP catalyzes 2dGuo phosphorolysis by a steady-state ordered bi bi kinetic mechanism, in which inorganic phosphate binds first followed by 2dGuo binding to form the catalytically competent ternary complex, and ribose 1-phosphate is the first product to dissociate followed by guanine. Pre-steady-state kinetic data indicate that product release is the ratelimiting step for MtPNP-catalyzed reaction. The results described here should be useful to the design of MtPNP inhibitors with potential action against M. tuberculosis.application/pdfporMycobacterium tuberculosisFosforilase de nucleosídeos purínicos de Mycobacterium tuberculosisTuberculoseEspecificidade de substrato e mecanismo cinético da enzima fosforilase de nucleosídeos purínicos de Mycobacterium tuberculosisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de BiociênciasPrograma de Pós-Graduação em Biologia Celular e MolecularPorto Alegre, BR-RS2009doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSORIGINAL000699492.pdf000699492.pdfTexto completoapplication/pdf4271791http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/17043/1/000699492.pdfd53f859ebdaa039d8b4d4714d8fb7315MD51TEXT000699492.pdf.txt000699492.pdf.txtExtracted Texttext/plain427859http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/17043/2/000699492.pdf.txt0a1884e206362116718777e7f7c10d3eMD52THUMBNAIL000699492.pdf.jpg000699492.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1222http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/17043/3/000699492.pdf.jpg20b17f2f771dc3be9d0440b256ec56f4MD5310183/170432018-10-17 07:47:40.355oai:www.lume.ufrgs.br:10183/17043Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532018-10-17T10:47:40Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Especificidade de substrato e mecanismo cinético da enzima fosforilase de nucleosídeos purínicos de Mycobacterium tuberculosis
title Especificidade de substrato e mecanismo cinético da enzima fosforilase de nucleosídeos purínicos de Mycobacterium tuberculosis
spellingShingle Especificidade de substrato e mecanismo cinético da enzima fosforilase de nucleosídeos purínicos de Mycobacterium tuberculosis
Ducati, Rodrigo Gay
Mycobacterium tuberculosis
Fosforilase de nucleosídeos purínicos de Mycobacterium tuberculosis
Tuberculose
title_short Especificidade de substrato e mecanismo cinético da enzima fosforilase de nucleosídeos purínicos de Mycobacterium tuberculosis
title_full Especificidade de substrato e mecanismo cinético da enzima fosforilase de nucleosídeos purínicos de Mycobacterium tuberculosis
title_fullStr Especificidade de substrato e mecanismo cinético da enzima fosforilase de nucleosídeos purínicos de Mycobacterium tuberculosis
title_full_unstemmed Especificidade de substrato e mecanismo cinético da enzima fosforilase de nucleosídeos purínicos de Mycobacterium tuberculosis
title_sort Especificidade de substrato e mecanismo cinético da enzima fosforilase de nucleosídeos purínicos de Mycobacterium tuberculosis
author Ducati, Rodrigo Gay
author_facet Ducati, Rodrigo Gay
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Ducati, Rodrigo Gay
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Basso, Luiz Augusto
contributor_str_mv Basso, Luiz Augusto
dc.subject.por.fl_str_mv Mycobacterium tuberculosis
Fosforilase de nucleosídeos purínicos de Mycobacterium tuberculosis
Tuberculose
topic Mycobacterium tuberculosis
Fosforilase de nucleosídeos purínicos de Mycobacterium tuberculosis
Tuberculose
description A tuberculose humana (TB), causada pelo Mycobacterium tuberculosis, continua sendo uma ameaça à saúde pública no mundo, tendo resistido às tentativas da história da humanidade em derrotar a consumição. A emergência de cepas resistentes a drogas levaram à urgente necessidade do desenvolvimento de novos compostos anti-TB. Estes agentes quimioterápicos podem ser desenhados baseados em vias metabólicas que sejam essenciais ao patógeno. Há uma necessidade contínua de estudos do metabolismo micobacteriano, como tentativa de identificar enzimas de relevância biológica, uma vez que estas podem representar alvos promissores para o desenvolvimento de novos agentes anti-TB. A fosforilase de nucleosídeos purínicos de M. tuberculosis (MtPNP), uma enzima chave da rota de salvamento de purinas, foi recentemente proposta como sendo essencial para a sobrevivência micobacteriana. Foi sugerido que esta enzima possa desempenhar um papel no processo de latência. Entretanto, não houve nenhum relato sobre o mecanismo enzimático e especificidade de substrato de MtPNP. No presente trabalho, demonstramos que MtPNP é mais específica por 2'-desoxiguanosina (2dGuo) e não catalisa a fosforólise de adenosina. Dados de velocidade inicial, inibição por produto e ligação em equilíbrio sugerem que MtPNP catalisa a fosforólise de 2dGuo por um mecanismo cinético ordenado em estado estacionário do tipo bi bi, onde o fosfato inorgânico liga-se primeiro, seguido pela ligação de 2dGuo para formar o complexo ternário cataliticamente competente, e ribose 1-fosfato é o primeiro produto a se dissociar, seguido pela guanina. Dados de cinética em estado pré-estacionário indicam que a liberação de produto é o passo limitante da velocidade para a reação catalisada por MtPNP. Os resultados aqui descritos deverão ser úteis para o desenho de inibidores de MtPNP com potencial ação contra M. tuberculosis.
publishDate 2009
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2009-08-26T04:16:58Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2009
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 http://hdl.handle.net/10183/17043
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 000699492
url http://hdl.handle.net/10183/17043
identifier_str_mv 000699492
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
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.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/17043/1/000699492.pdf
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/17043/2/000699492.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/17043/3/000699492.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv d53f859ebdaa039d8b4d4714d8fb7315
0a1884e206362116718777e7f7c10d3e
20b17f2f771dc3be9d0440b256ec56f4
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br
_version_ 1800308977778556928