CARACTERIZAÇÃO MOLECULAR DA ENZIMA ANIDRASE CARBÔNICA CODIFICADA PELO OPERON CYN DE CHROMOBACTERIUM VIOLACEUM

Rafael Azevedo Baraúna (UFPA); Alessandra Ciprandi (UFPA); Jerônimo Lameira (UFPA); Maria Paula Cruz Schneider (UFPA); Artur Luiz da Costa Silva (UFPA)

Em Chromobacterium violaceum a anidrase carbônica é codificada pelo gene cynT e está relacionada ao processo de detoxificação do cianato, um composto nocivo para o ambiente e seres vivos. Neste processo, o cianato é degradado em amônio e gás carbônico, utilizando o bicarbonato como substrato da reação. A anidrase carbônica atua catalisando a hidratação do gás carbônico gerado de volta para bicarbonato, evitando a depleção intracelular deste composto. Visando iniciar uma investigação da capacidade de biorremediação do cianato pela C. violaceum, foi feita a modelagem molecular por homologia do monômero da anidrase carbônica através do software Modeller v.6.0. Um dendograma foi gerado pelo programa PHYLIP, obtendo-se a formação de três clados distintos que representam as diferentes classes da enzima conhecidas até então (alfa, beta e gama). A anidrase carbônica de C. violaceum se agrupou na classe beta, onde se encontra a maioria das enzimas bacterianas, com uma relação filogenética maior à seqüência de Escherichia coli. Na construção do modelo tridimensional foi utilizado como template a estrutura cristalográfica de Mycobacterium tuberculosis, a qual apresentou 38% de identidade com o target. A enzima ativa é um dímero formado pela interação de duas unidades assimétricas. Seu monômero obtido apresentou quatro beta-folhas próximas e paralelas, conectadas por loops de diferentes tamanhos que contém estruturas em alfa-hélice. Uma quinta beta-folha antiparalela foi observada na porção C-terminal do template, mas não do target, sugerindo uma análise mais criteriosa desta porção da proteína modelada. A validação da estrutura foi feita pelo gráfico de Ramachandran, apresentando 89,8% dos resíduos em regiões estericamente favoráveis e pela ferramenta ProSA com valor de Z-score igual a -4. Um total de 21 aminoácidos conservados foram descritos através do seu alinhamento no pacote ClustalW com outras enzimas bacterianas caracterizadas, incluindo os resíduos de Cys51, Asp53, His104 e Cys107 envolvidos na ligação ao metal zinco e que formam o sítio catalítico da enzima. Apesar de sua vasta distribuição nos organismos, a enzima de C. violaceum se mostrou muito similar àquelas encontradas no domínio bactéria, especialmente as pertencentes à classe beta. A obtenção de seu modelo dimérico e análises de dinâmica molecular são necessárias para melhor caracterização da proteína.

Instituição de fomento: ANEEL/ELETRONORTE, FAPESPA e CNPq.