Isolamento e caracterização do cDNA,produção heteróloga e análise estrutural de BbKI: um inibidor de proteinase de Bauhinia bauhinioides

• Autor(a) principal: Vieira, Débora Fernanda
• Data de Publicação: 2004
• 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-18112013-112416/
• topic: Análise estrutural; Heterologous production; Produção heteróloga; Structural analysis

Inibidores tipo Kunitz são proteínas de aproximadamente 20 kDa, que geralmente possuem de dois a quatro resíduos de cisteína, formando uma ou duas pontes dissulfeto, sendo responsáveis por inibir uma ou diversas serina proteinases com grande especificidade. Eles são importantes tanto por atuarem em situações de defesa na planta como por estarem envolvidos na inibição de diversas proteinases, como aquelas presentes na cascata de coagulação sanguínea, no processo inflamatório ou e até mesmo atuarem na supressão de tumores. Este trabalho teve como alvo o estudo de um inibidor tipo Kunitz encontrado em sementes de Bauhinia bauhinioides (Martius) Macbr., denominado BbKI (Bauhinia bauhinioides Kallikrein Inhibitor). Um fragmento gênico codificando a seqüência primária madura de BbKI foi amplificado por RT-PCR e clonado no vetor pGEM-T. Através da técnica de RACE (3 e 5) foi possível constatar que a proteína é sintetizada inicialmente como um prepropeptídeo com a seguinte estrutura: peptídeo sinal (19 resíduos de aminoácidos), proteína madura (164 resíduos), e peptídeo C-terminal (10 resíduos). A presença do peptídeo sinal demonstra que a proteína segue uma rota de síntese via retículo endoplasmático e sugere que este inibidor possa seguir para outro compartimento celular, sinalizado pelo peptídeo C-terminal. Para avaliar se este peptídeo não seria um mero inibidor da atividade biológica, foram feitas duas subclonagens em vetores do sistema pET: uma com o fragmento gênico codificador para BbKI madura, e outra adicionando a seqüência codificante para a porção C-terminal na proteína madura. As proteínas recombinantes foram expressas em células de E. coli BL21(DE3), as quais foram purificadas através de cromatografia de afinidade (Ni-NTA) e filtração em gel, apresentando a massa molecular esperada de 20 kDa. Testes de atividade com tripsina mostraram que ambas as proteínas são biologicamente ativas, embora com diferentes constantes de inibição. Estudos de Dicroísmo Circular revelaram estruturas secundárias similares para ambas as proteínas. Quando analisado por espectroscopia de fluorescência, o inibidor maduro mostrou-se estável numa ampla faixa de pH. A proteína madura recombinante foi ainda cristalizada e o cristal foi difratado por raios X até a resolução máxima de 1,9 A, permitindo a resolução e o refinamento de sua estrutura. A análise da estrutura revelou que o inibidor apresenta um enovelamento -trefoil que é típico nos inibidores tipo Kunitz previamente estudados. Sua estrutura terciária mostrou que no centro ativo o loop inibitório está exposto ao solvente e que os únicos W e C ficam escondidos no interior da proteína, rodeados por resíduos hidrofóbicos