Fosfoglicerato mutase de Trypanosoma brucei: estrutura e mecanismo de reação

• Autor(a) principal: Mercaldi, Gustavo Fernando
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-16092010-151344/
• topic: Doenças Negligenciadas; Fosfoglicerato mutase; Isomerase; Isomerase; Neglected diseases; Phosphoglycerate mutase; Tripanossomíase; Trypanosomiasis

As doenças tropicais têm um grande impacto sobre a saúde em países de baixa renda, estando relacionadas com condições de pobreza e desigualdade. A tripanossomíase africana é uma infecção parasitaria negligenciada incluída na agenda da Organização Mundial de Saúde. Esta enfermidade é causada pelo Trypanosoma brucei gambiense e Trypanosoma brucei rhodesiense, sendo transmitida pela mosca tsé-tsé (Glossina sp.) e geralmente fatal se não tratada. Os fármacos usados no seu tratamento são ineficazes, difíceis de administrar e causam severas reações adversas. Portanto, existe a necessidade do desenvolvimento de alternativas quimioterápicas eficazes e seguras. Assim, a enzima fosfoglicerato mutase (PGAM) surge como um importante alvo molecular. Esta enzima esta envolvida no metabolismo de glicose, sendo necessária para a viabilidade do parasito. Somado a isso, ela difere da enzima dos hospedeiros permitindo a identificação de inibidores específicos. Não obstante, esforços têm sido realizados para identificar inibidores da PGAM, bem como para elucidar sua estrutura e mecanismo de reação. Nosso propósito é obter o modelo de alta resolução desta macromolécula sem ligantes e conseqüentemente analisar a mudança de conformação que esta sofre ao se ligar ao seu substrato natural. A PGAM de Trypanosoma brucei obtida na expressão e purificação mostrou-se cataliticamente ativa nos ensaios cinéticos. Por experimentos de cromatografia de exclusão molecular observamos que a amostra purificada se comportava na forma de monômero. Dados de difração de raios-X foram coletados para cristais da macromolécula obtidos na ausência de ligantes. A estrutura cristalográfica foi resolvida a 2.3 Å, apresentando um dímero na unidade assimétrica. Ambas as moléculas do dímero estavam na forma livre e apresentava grande diferença conformacional se comparadas com as PGAMs de estruturas conhecidas que estão ligadas ao substrato ou produto natural. Por espalhamento de raios-X a baixos ângulos confirmamos que a enzima é monomérica em condições que mimetizam a fisiológica. A mudança conformacional induzida pelo ligante não afeta a topologia dos dois domínios da PGAM. Entretanto, há mudanças nos ângulos torcionais da cadeia principal dos laços que conectam os domínios da proteína. Além disso, o metal cobalto parece estar envolvido na estabilização da estrutura terciária da PGAM na conformação livre. Finalmente, este novo modelo estrutural pode contribuir para o esforço internacional de desenvolver fármacos tripanocidas