62ª Reunião Anual da SBPC |
A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 1. Físico-Química |
APLICAÇÃO DE MÉTODOS COMPUTACIONAIS NA DETERMINAÇÃO ESTRUTURAL DA SUBUNIDADE ALPHA DA ENZIMA METIL COENZIMA M REDUTASE (MCR) |
José Rogério de Araújo Silva 1 Davi do Socorro Barros Brasil 2 Jerônimo Lameira Silva 3 Cláudio Nahum Alves 1 |
1. Inst. de Ciências Exatas e Naturais, Faculdade de Química - UFPA 2. Inst. de Tecnologia, Faculdade de Engenharia Química - UFPA 3. Inst. de Ciências Biológicas, Faculdade de Biotecnologia - UFPA |
INTRODUÇÃO: |
Enzimas de níquel do tipo MCR são conhecidas como participantes proeminentes no metabolismo de bactérias anaeróbicas, como por exemplo: em bactéria metanogênicas - os poucos organismos conhecidos que utilizam CO2 e H2 para a produção de metano (CH4). Outros organismos podem utilizar, por exemplo, metanol e ácido acético em lugar de CO2. Estima-se que juntos, estes organismos e o MCR, sejam responsáveis pela produção anual de 1 bilhão de toneladas de metano. Esta enzima é atuante na etapa final da metanogênese, catalisa a clivagem redutiva do metil-coenzima M, que pode ser representado por: MeCoM ou CH3-S-CoM, ou ainda tioester cofator metil coenzima-M. O controle e/ou otimização da metanogênese pode ser feito através do conhecimento dessas enzimas, por esse motivo torna-se importante o conhecimento do genoma das arquéias metanogênicas para o melhor estudo dos genes codificantes da Coenzima M (CH3-S-CoM) e Coenzima B (H-S-CoB) através de técnicas computacionais. |
METODOLOGIA: |
O método de modelagem por homologia baseia-se no conhecimento de que a conformação estrutural de uma proteína é mais conservada que sua seqüência de aminoácidos durante o processo evolutivo, e que pequenas mudanças na seqüência, em geral, resultam em, apenas, sutis modificações na estrutura 3D. Todos os métodos de modelagem por homologia consistem em quatro passos: (i) seleção da proteína molde, (ii) alinhamento da proteína alvo com a proteína molde, (iii) construção do modelo e (iv) avaliação do modelo. |
RESULTADOS: |
No estudo de modelagem por homologia foi selecionada as sequências de aminoácidos, cuja extensão abrange do aminoácido alanina (A) 227 ao aminoácido prolina (P) 476, referentes à template (1E6V_α - indicando que apenas um fragmento da subunidade α foi utilizado na modelagem), totalizando 249 resíduos fundamentais para a função enzimática da proteína MCRα. A estrutura 3D gerada, denominada de Tuc1, foi modelada por homologia com MCRα de Methanopyrus klanderi , com identidade de 70%. O alto valor de identidade entre as estruturas molde e homóloga estão de acordo com o valor de RMSD (Root Mean Square Deviation) obtido de 0,06 Å. A média da porcentagem de resíduos localizados em regiões favoráveis (regiões em que os ângulos e energia residual são compatíveis) das estruturas 3D deste trabalho foi de 84%, indicando uma boa qualidade estereoquímica. |
CONCLUSÃO: |
A modelagem por homologia apresentou resultados satisfatórios quanto à construção do modelo 3D de MCR, principalmente em relação ao alto grau de identidade e a qualidade estereoquímica do modelo obtido. A DM foi utilizada como ferramenta para refinar a estrutura de MCR obtida por homologia. Desta forma, o modelo obtido poderá ser usado em estudos, como: docking e mecanismo de reação enzimático. |
Instituição de Fomento: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq |
Palavras-chave: Metil Coenzima M Redutase, Metanogênese, Homologia e Dinâmica Molecular. |