Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/54741
Tipo: Tese
Título: New structural insights into anomeric carbohydrate recognition by frutalin: an α-d-galactose-binding lectin from breadfruit seeds
Título em inglês: New structural insights into anomeric carbohydrate recognition by frutalin: an α-d-galactose-binding lectin from breadfruit seeds
Autor(es): Vieira Neto, Antonio Eufrásio
Orientador: Moreira, Renato de Azevedo
Palavras-chave: Fruta-pão;Lectinas;Frutalina;Complement-C3
Data do documento: 2019
Citação: VIEIRA NETO, Antônio Eufrásio. New structural insights into anomeric carbohydrate recognition by frutalin: an α-d-galactose-binding lectin from breadfruit seeds. 2019. 73f. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019
Resumo: As lectinas são proteínas que se ligam a carboidratos ou glicoconjugados, de forma reversível, sem alterar a estrutura dos mesmos. Desta forma, podem interagir com a superfície celular e promover as mais diversas funções biológicas. A Frutalina (FTL) é a lectina mais abundante das sementes do fruta-pão (Artocarpus incisa), pertencendo à família de lectinas relacionadas à Jacalina (JRL). FTL reconhece e se liga especificamente a α-D-galactose e tem sido usada com sucesso em pesquisas imunobiológicas para o reconhecimento de oligossacarídeos associados ao câncer. Neste trabalho, nós relatamos toda a estrutura 3D da FTL, conforme determinada por cristalografia de raios-X. Os cristais obtidos foram difratados a 1,81 Å (Apo-frutalin) e 1,65 Å (FTL–D-Gal) de resolução. A lectina exibe clivagem pós-traducional produzindo uma cadeia α- (133 aminoácidos) e uma cadeia β (20 aminoácidos), apresentando um homotetrâmero quando em solução, com um típico β-prisma presente nas JRL. O β-prisma da FTL é composto de três folhas-β formando três motivos chave grega antiparalelos. O sítio de ligação à carboidratos (CBS) envolve o N-terminal da cadeia α e é formado por quatro resíduos chave: Gly25, Tyr146, Trp147 e Asp149. Estes resultados foram usados em simulações de dinâmica molecular em soluções aquosas para esclarecer as bases molecular da ligação de glicanos à FTL. As simulações sugerem que a excisão do peptídeo Thr-Ser-Ser-Asn (TSSN) reduz a rigidez do CBS da FTL, aumentando o número de interacões com ligantes e resultando em locais de ligação múltipla e reconhecimento anomérico das moléculas de açúcar. Nossos achados fornecem uma nova perspectiva para elucidar ainda mais a versatilidade do FTL em muitas atividades biológicas, incluindo o reconhecimento de glicoproteínas do soro sanguíneo que provocam neoplasias através de sua super-expressão. A interação da FTL com glicoproteína Complement-C3 foi investigada por simulações de docking molecular e as bases moleculares deste reconhecimento foram observadas, comprovando o envolvimento do CBS no reconhecimento do ligante.
Abstract: Lectins are proteins that bind to carbohydrates or glycoconjugates, reversibly, without changing the structure of them. They can interact with the cell surface and promote the most diverse biological activities. Frutalin (FTL) is the most abundant lectin in breadfruit seeds (Artocarpus incisa), belonging to the jacalin-related lectin family (JRL). FTL specifically recognizes α-D-galactose and has been successfully used in immunobiological research for the recognition of cancer-associated oligosaccharides. Here, we report the full 3D structure of the FTL, as determined by X-ray crystallography. The crystals obtained were diffracted at 1.81 Å (Apo-frutalin) and 1.65 Å (FTL-D-Gal) resolution. The lectin exhibits post-translational cleavage producing an α- (133 amino acids) chain and a β chain (20 amino acids), exhibiting a homotetramer when in solution, with a typical β-prism present in the JRLs. The β-prism of the FTL is composed of three β-sheets forming three antiparallel Greek key motifs. The carbohydrate binding site (CBS) involves the N-terminus of the α-chain and is formed by four key residues: Gly25, Tyr146, Trp147 and Asp149. These results were used in simulations of molecular dynamics in aqueous solutions to clarify the molecular bases of glycan binding to CBS. The simulations suggest that the excision of the Thr-Ser-Ser-Asn peptide (TSSN) reduces the CBS rigidity of the FTL, increasing the number of interactions with ligands and resulting in multiple binding sites and anomeric recognition of the sugar molecules. Our findings provide a new perspective to further elucidate the FTL's versatility in many biological activities, including the recognition of blood serum glycoproteins that elicit neoplasms through their overexpression. The interaction of FTL with Complement-C3 glycoprotein was investigated by molecular docking simulations and the molecular bases of this recognition were observed, proving the involvement of CBS in ligand recognition.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/54741
Aparece nas coleções:DBBM - Teses defendidas na UFC

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
2019_tese_aevieiraneto.pdf1,71 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.