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Title in Portuguese: Cristalização, estrutura tridimensional e atividade biológica de uma lectina de sementes de Canavalia maritima.
Title: CRYSTALLIZATION, TRIDIMENSIONAL STRUCTURE AND BIOLOGICAL ACTIVITY OF Canavalia maritima SEEDS LECTIN
Author: Gadelha, Carlos Alberto de Almeida
Advisor(s): Cavada, Benildo Sousa
Co-advisor(s): Freire, Valder Nogueira
Keywords: Bioquimica
Lectinas
Cristalografia
Cristalização
Sementes
Issue Date: 2005
Citation: GADELHA, C. A. A.; CAVADA, B. S. (2005)
Abstract in Portuguese: Cristais da lectina de sementes de Canavalia maritima (ConM) nativa foram obtidos pelo método da difusão de vapor em gota suspensa com solução do reservatório contendo tampão Hepes 0,1M pH 8.43 com 4% v/v de polietilenoglicol 400 e 2M de sulfato de amônio. Através de “soaking” dos cristais com ligantes glicídicos foram produzidos cristais da lectina complexada aos açucares maltose e trealose. Os cristais obtidos de ConM nativa difrataram a uma resolução máxima de 1,56 Å, pertencendo ao grupo primitivo ortorrômbico, P21212 com parâmetros de célula de a=67.9, b=71.0, c=97.6 Å e apresentando um dímero na unidade assimétrica (VM = 2,4 A3 Da-1). Com base nas densidades eletrônicas dos resíduos da estrutura tridimensional resolvida, constatou-se que a sequencia de Perez et al (1991) apresentava erros, que quando corrigidos e comparados com a seqüência de ConA, aumentaram para 98% o grau de similaridade entre as duas lectinas. A estrutura de ConM nativa exibe um alto grau de enovelamento terciário, típico das lectinas de leguminosas, com visível conservação do sítio de ligação a metais e loops envolvidos na oligomerização molecular. Embora a especificidade e o número de pontes de hidrogênio formadas na interação com os dissacarídeos maltose e trealose seja a mesma, estruturalmente ocorrem diferenças no padrão de formação de pontes de hidrogênio, principalmente na distribuição do número de pontes de hidrogênio entre os dois resíduos de glicose dos dissacarídeos. Os ensaios de atividade biológica mostraram que o efeito relaxante concentração-dependente da lectina de sementes de Canavalia maritima em anéis de aorta isolados ocorre provavelmente através da interação com um sítio de ligação lectina-específico presente no endotélio, resultando em liberação de óxido nítrico.
Abstract: Crystals of Canavalia maritima seeds lectin (ConM) were obtained using the vapor diffusion method in hanging drop by sparse matrix with reservatory solution containing 0,1 M HEPES, pH 8,43, 4% Polyethylene Glycol 400 and 2 M ammonium sulfate. The soaking technic was used to produce lectin crystals complexed with the carbohydrates maltose and trehalose. ConM native crystals diffracted to 1.56 Å resolution, belonging to the primitive orthorhombic space group P21212, with unit-cell parameters a=67.9, b=71.0, c=97.6 Å, consisting in a dimer in the asymmetric unit (VM = 2,4 A3 Da-1), with two metal binding sites per monomer, and loops involved in the molecular oligomerization. The structure was solved by standard molecular replacement techniques. The wrong amino acids residues previously suggested by manual sequencing by Perez et al. (1991) are now determinated as I17, I53, S129, S134, G144, S164, P165, S187, V190, S169, T196 and S202. These modifications confer 98% of similarity between ConM, ConA and ConBr. ConM structure presents a high level of tertiary protein folding, typically of legume lectins. Despite the specificity and the numbers of hydrogen bonds formed in the interaction with the disaccharides maltose and trehalose be the same, structurally changes occurs in the pattern of formation of the hydrogen bonds, especially in the distribution in the number of hydrogen bonds between the two glucose residues of the disaccharides. Our biological activity data show that the relaxant concentration-dependent effect of the seed lectin of Canavalia maritima on isolated aortic rings probably occurs via interaction with a specific lectin-binding site on the endothelium, resulting in a release of nitric oxide.
Description: GADELHA, C. A. A. Cristalização, estrutura tridimensional e atividade biológica de uma lectina de sementes de Canavalia maritima. 2005. 163 f. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2005.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/9681
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