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Estudo aponta termoativação de esterase

Pesquisadores do INBEB identificam mecanismo de termoativação da esterase do Pyrococcus furiosus

Pesquisa foi publicada na revista Structure

Em artigo recente publicado na revista Structure, os pesquisadores da UFRJ Nathalia Varejão, Rafael Andrade, Rodrigo Almeida, Cristiane Ano Bom e Debora Foguel, em colaboração com David Reverter, da Universitat Autònoma de Barcelona, descrevem o mecanismo estrutural responsável pela termoativação da esterase do microrganismo hipertermofílico Pyrococcus furiosus. O estudo inédito conseguiu identificar que, em temperaturas elevadas, tal enzima se converte em dímeros altamente ativos através da formação de um canal intermolecular para interação com substratos hidrofóbicos específicos. Os autores empregaram uma combinação de técnicas bioquímicas e de biologia molecular com cristalografia de raios-X.

Por ser derivada de uma fonte biol√≥gica que cresce em ambientes com mais de 100¬įC, a enzima estudada √© muito est√°vel do ponto de vista biotecnol√≥gico. A identifica√ß√£o de sua estrutura tridimensional abre uma grande porta para o desenvolvimento, em laborat√≥rio, de varia√ß√Ķes ainda mais potentes dessa enzima. Tais varia√ß√Ķes poder√£o ser aplicadas em diversos processos, industriais como produ√ß√£o de f√°rmacos e biodiesel.

O estudo

Varejão, que é a primeira autora do artigo, e Foguel, ambas do INBEB, trabalham com a esterase desde 2006 e já haviam descoberto que a proteína era estável em altas temperaturas e pressão. Até 2010, já haviam conseguido caracterizar os aspectos biofísicos da enzima, mas não sua estrutura. "Essa é uma proteína difícil de se trabalhar em solução, porque agrega muito", explica Varejão.

A oportunidade de se aprofundarem os estudos surgiu quando a pesquisadora brasileira come√ßou um p√≥s-doutorado com David Reverter, da Universitat Aut√≤noma de Barcelona. O laborat√≥rio em que trabalham √© especializado em cristalografia de prote√≠na (t√©cnica que permite mapear a estrutura dessas mol√©culas), al√©m de equipado com tecnologias de ponta, como sistemas de purifica√ß√£o robustos e rob√īs capazes de pipetar microgotas para cristalizar. Isso possibilitou a Varej√£o e seus parceiros produzirem uma grande variedade de cristais da prote√≠na, permitindo fazer fotografias da enzima em diferentes conforma√ß√Ķes.

Com as imagens em m√£os, os pesquisadores fizeram a importante descoberta: a esterase do Pyrococcus furiosus pode ser encontrada em tr√™s conforma√ß√Ķes principais, um mon√īmero, um intermedi√°rio dim√©rico e um d√≠mero ativo. A maior novidade estava nesta √ļltima estrutura. "N√£o sab√≠amos ainda, pelos dados anteriores, que essa prote√≠na formava o d√≠mero ativo. A estrutura permitiu entendermos porque a prote√≠na √© ativa em alta temperatura. Em baixa temperatura, ela se encontra na forma monom√©rica, inativa. S√≥ quando a temperatura aumenta, a prote√≠na se dimeriza, formando um d√≠mero est√°vel e ativo, porque se forma o canal de associa√ß√£o ao substrato dessa enzima", revela Varej√£o.

O artigo completo completo pode ser lido no site do periódico (em inglês): Structural Mechanism for the Temperature-Dependent Activation of the Hyperthermophilic Pf2001 Esterase

Processo de dimerização termodependente leva à ativação da esterase Pf200.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Por Luana Rocha (AsCom INBEB)
Publicado em 25/01/2018

 
     
     
   
     
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