MODELAGEM MOLECULAR DA ENZIMA METANO MONOOXIGENASE PARTICULADA OBTIDA DE BIBLIOTECA METAGENÔMICA

Diego Assis Graças (UFPa); Maria Paula Cruz Schneider (UFPa); Rubens Jr. Ghilard (Eletronorte); Artur Luiz Costa Silva (UFPa)

O ciclo biogeoquímico do carbono é imensamente importante pra manutenção da biosfera e é completamente modulado por microorganismos. Em ambientes aquáticos a matéria orgânica é decomposta por microorganismos que liberam principalmente CO2, e este gás é utilizado por metanogênicos que o convertem em metano. O metano pode ser oxidado por proteobactérias como fonte exclusiva de carbono, pelo processo chamado metanotrofia. As proteobactérias metanotróficas possuem uma enzima chamada metano monooxigenase (MMO) que oxida o metano, e que se apresenta na célula de duas formas: uma solúvel chamada sMMO e outra particulada, pMMO. Os genes codificantes, depois de acessados, podem servir como alvo para elucidar as estruturas tridimensionais das proteínas e assim avaliar quimicamente a diversidade e potencial biotecnológico das comunidades microbianas. Neste estudo, com amostras de água do reservatório da usina hidrelétrica de Tucuruí, Pará, o DNA ambiental extraído foi utilizado para construção da biblioteca metagenômica do gene pMOA, que codifica a enzima metano menooxigenase particulada subunidade A. A biblioteca foi seqüenciada em MegaBACE 1000 e analisada em software Bioedit. As sequencias foram traduzidas e alinhadas em ClustalW e somente uma foi escolhida para servir como alvo na construção do modelo 3D. A ferramenta online Swiss-model foi utilizada para a construção do modelo. A seqüência utilizada para construção do modelo possui 177aa e apresentou 91% de identidade com as cadeias B, J e F da subunidade A do template 1YEW. O modelo construído apresentou 82.6% dos resíduos em regiões favoráveis, segundo o gráfico de ramachandran. Isto mostra que a qualidade estereoquímica do modelo é boa. O valor de Z-score gerado no software ProSA-web foi de -1.55. Este valor negativo mostra, a priori, que o modelo é bom. Por outro lado, se considerarmos que o modelo construído é de apenas um fragmento de uma subunidade da enzima completa e a ausência do restante da enzima pode afetar a qualidade da estrutura. São necessários mais estudos sobre a enzima metano monooxigenase, pois é uma proteína multimérica e necessita de todas as subunidades para uma melhor avaliação da estrutura 3D. A construção de modelos 3D possibilita uma análise estrutural de proteínas e aliada a ferramentas metagenomicas é possível elucidar e avaliar o arsenal protéico do mundo microbiano.