MODELAGEM MOLECULAR DO MONÔMERO DE ESTRUTURA DA ENZIMA CIANASE PROVENIENTE DE CHROMOBACTERIUM VIOLACEUM

Luis Carlos Guimarães (UFPA); Rafael Azevedo Baraúna (UFPA); Jerônimo Lameira Silva (UFPA); Maria Paula Cruz Shneider (UFPA); Anderson Miyoshi (UFMG); Wanderson Marques da Silva (UFMG); Artur Costa Silva (UFPA); Vasco Ariston de Carvalho Azevedo (UFPA)

Visando possíveis aplicações biotecnológicas e considerando suas estratégias metabólicas de adaptação ao ambiente a Chromobacterium violaceum foi escolhida como alvo deste estudo que se destinou a análise de regiões conservadas e geração da estrutura 3D do monômero da cianase. A Cromobacterium violaceum é uma b-proteobactéria gram-negativa de vida livre, tendo uma grande ambundância em regiões tropicais e sub-tropicais. Seu genoma foi totalmente sequenciado e muitos genes foram descritos como o cynS presente dentro do operon cyn responsável pela codificação do monômero da enzima cianase, a qual é responsável pela detoxicação do cianato. A modelagem por homologia foi usada para determinar a estrutura tridimensional (3D) da proteína a partir da seqüência de aminoácidos, usando como molde uma estrutura protéica 1dwk encontrada no banco de dados PDB. Esta enzima consiste de dois domínios: o domínio N-terminal faz um molho de cinco hélices e o domínio C-terminal que revela uma incomum dobra aberta que serve como motivo de uma dimerização. Os dímeros são montados em um decâmero, representando assim a forma ativa da enzima cianase. A construção da estrutura 3D foi realizada utilizando o programa Modeller 9v6. E avaliadas nos programas Procheck v3.4.4 e ProSA-web. Para detectar quaisquer desvios de dobramento foi calculado o RMSD (Root Mean Square Desviation) no programa Phymol. Ao comparar o alinhamento feito entre: C. violaceum ATCC 12472, A. aeolicus VF5, E. coli e Synechocystis SP. PCC6803 foi observado que a região N-terminal é menos conservada que a região C-terminal. Na região C-terminal está presente o sítio catalítico e nessa região está conservado a Arg81 e Asp118 resíduos os quais provavelmente estão relacionados com a estabilidade do decâmero. Porém, a Arg87 responsável pelo ligamento de íons sulfato na cavidade central do decâmero presente em E.coli não está presente em C. violaceum sendo encontrado Gly87. O RMSD foi igual a 0,4313, indicando relativo desvio entre os dobramentos das estruturas 3D. O gráfico de Ramachandran retornou um valor de 98,5% indicando uma boa qualidade esterioquímica, e valor de Z-Score igual a -3,85 demonstrando que a estrutura 3D está dentro do intervalo de pontuação tipicamente encontrado para a proteína molde. Portanto com esta modelagem foi possível observar que mesmo com mudanças pontuais o monômero se mantém conservado.