Determinação da estrutura e do estado oligomérico de proteínas chaperonas por espalhamento de raios-x a baixos ângulos (SAXS)

• Autor(a) principal: Rodrigues, Luiz Fernando de Camargo
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-24032020-120700/
• topic: chaperonas moleculares; enovelamento de proteínas; Hsp70; Hsp70; Hsp90; Hsp90; molecular chaperones; protein folding; SAXS; SAXS

Espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS) é uma técnica estrutural em estudo de materiais a baixa resolução com um amplo leque de aplicações. Nas últimas décadas, houve progresso em métodos de análise de dados de SAXS que aumentaram a utilização dessa ferramenta, especialmente em biologia estrutural para o estudo de proteínas. As chaperonas moleculares constituem um conjunto diversificado de proteínas que tem como função biológica a prevenção e correção de problemas de enovelamento proteico e agregação, responsáveis por diversas patologias. Neste trabalho, foram aplicadas metodologias de análise de SAXS para o estudo de proteínas chaperonas das famílias 70-kDa e 90-kDa heat shock proteins (Hsp70 e Hsp90). Foram comparados membros de Hsp70 humana de diferentes compartimentos celulares e mostrou-se que não há variação apreciável observada por SAXS entre essas proteínas. Estas se encontram em conformação levemente elongada com baixa flexibilidade e em estado monomérico em solução. A Hsp70 de retículo endoplasmático (Binding immunoglobulin protein, Bip) foi utilizada para modelagens ab initio, de ensemble e de corpo rígido, com obtenção da orientação entre os domínios e do envelope da proteína a baixa resolução. Foi feito o estudo comparativo de uma Gro-P like Protein E de mitocôndria humana (GrpE-L1) em diferentes solventes: em tampão e em agentes oxidante e redutor. Obteve-se o envelope da proteína e mostrou-se que não há compactação sensível da proteína em agente redutor, indicando que pontes dissulfeto não são fatores únicos para a manutenção da forma altamente elongada observada para a GrpE-L1, encontrada como dímero em solução. Também foi estudada a Hsp90 de Aedes aegypti (AaHsp90) em presença de diferentes nucleotídeos de adenosina. Foi mostrado que a AaHsp90 se encontra como um dímero em solução com conformação bastante elongada e pouca flexibilidade, sem variação conformacional apreciável ao ligar-se a diferentes nucleotídeos. Foi obtida a estrutura da AaHsp90 em solução a partir de modelagens de corpo rígido e ab initio. A baixa plasticidade estrutural observada pode indicar que em Hsp90s de Aedes aegypti há maior dependência de co-chaperonas para que a função da proteína seja desempenhada neste organismo ou que interações com proteínas-cliente modulem sua ação, estando de acordo com estudos anteriores com membros de Hsp90 humana.