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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/55525| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Estudo comparativo da l-asparaginase de e. Coli e Phaseolus vulgaris utilizando dinâmica molecular |
| Título em inglês: | Comparative study of L-asparsginese from E. coli and Phaseolus vulgaris using Molecular Dynamics |
| Autor(es): | Guimarães, Danilo Vasconcelos |
| Orientador: | Rocha, Bruno Anderson Matias da |
| Palavras-chave: | L-asparaginase;Phaseolus vulgaris;dinâmica molecular |
| Data do documento: | 2019 |
| Citação: | GUIMARÃES, Danilo Vasconcelos. Estudo comparativo da l-asparaginase de e. Coli e Phaseolus vulgaris utilizando dinâmica molecular. 2019. 70 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019. |
| Resumo: | A Leucemia Linfoide Aguda (LLA) é uma doença que se caracteriza por afetar os linfócitos, provocando um acúmulo de células jovens anormais na medula óssea. A quimioterapia é um dos tratamentos para essa doença e a L-asparaginase é uma das drogas utilizadas nesse tratamento. Embora diversos organismos sintetizam L-asparaginase, apenas as de origem bacteriana são utilizadas como quimioterápico. O objetivo foi estudar a estabilidade estrutural da L-asparaginase de Phaseolus vulgaris a fim de comparar seu sítio ativo com a da L-asparaginase de E. coli para analisar a viabilidade da enzima vegetal como alternativa à bacteriana. Foram utilizadas técnicas de modelagem para obter a estrutura completa da L-asparaginase de P. vulgaris, simulação de Dinâmica Molecular (DM) para o estudo da estabilidade estrutural da proteína e suas alças modeladas e dockcing para o estudo da interação do substrato asparagina com os resíduos do sítio catalítico presentes nessas alças. A estabilidade estrutural da proteína total e de suas alças em água, foi avaliada, assim como as interações entre os monômeros de L-asparaginase, visando identificar os resíduos determinantes de estabilidade e que levam a manutenção da forma e a relação desses determinantes com os sítios catalíticos. A modelagem foi feita por técnicas ab initio a partir do programa I-TASSER seguida de 100 ns de DM com metodologia de annealing. As simulações de DM utilizaram o campo de força GROMOS53A6, em meio aquoso e com íons o suficiente para manter a concentração de 0,15 M do sistema, e a trajetória foi armazenada com tempo total de simulação de 300 ns. A estabilidade da proteína e das alças de ambas L-asparaginases foi analisada por parâmetros de desvio quadrático médio e ligações de hidrogênio. A estabilidade da estrutura quaternária é influenciada diretamente pela formação de ligações de hidrogênio (LHs) entre os monômeros da enzima e a atividade catalítica é dependente dessas LHs. As perspectivas são de obter dados experimentais sobre a interação da enzima com seu substrato para permitir a avaliação de quais resíduos participam ativamente da catálise e propor mutações pontuais com o propósito de tentar aumentar a especificidade da L-asparaginage a fim de viabilizá-la como alternativa à L-asparaginase de E. coli. |
| Abstract: | Acute lymphoid leukemia (ALL) is a disease characterized by affecting lymphocytes, causing an accumulation of abnormal young cells in the bone marrow. Chemotherapy is one of the treatments for this disease and L-asparaginase is one of the drugs used in this treatment. Although several organisms synthesize L-asparaginase, only those of bacterial origin are used as chemotherapeutic. The aim of this work was to study the structural stability of Phaseolus vulgaris L-asparaginase in order to compare its active site with E. coli L-asparaginase to analyze the viability of the plant enzyme as an alternative to bacterial. It was used modeling techniques to obtain the complete structure of P. vulgaris L-asparaginase, Molecular Dynamics (MD) simulation for the structural stability study of the protein and its modeling loops and dockcing to study the interaction of the asparagine substrate with the catalytic site residues present in these loops. The structural stability of the total protein and its loops in water was evaluated, as well as the interactions between the L-asparaginase monomers, in order to identify the determinant residues of stability and that lead to the maintenance of the form and the relation of these determinants with the catalytic sites. The modeling was done by ab initio techniques from the I-TASSER program followed by 100 ns of MD with annealing methodology. The MD simulations used the GROMOS53A6 force field, in aqueous solution and with ions sufficient to maintain the system's 0.15 M concentration, and the trajectory was stored with a total simulation time of 300 ns. The stability of the protein and the loops of both L-asparaginases was analyzed by parameters of mean square deviation and hydrogen bonds. The stability of the quaternary structure is directly influenced by the formation of hydrogen bonds (HBs) between the monomers of the enzyme and the catalytic activity is dependent on these HBs. The prospects are to obtain experimental data on the interaction of the enzyme with its substrate to allow the evaluation of which residues participate actively in the catalysis and to propose point mutations in order to try to increase the specificity of L-asparaginage in order to make it possible as an alternative to L-asparaginase from E. coli. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/55525 |
| Aparece nas coleções: | DBBM - Dissertações defendidas na UFC |
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