Análise da tetramerização da proteína CD38 por meio de docking molecular

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Santos, Jadson Carlos dos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: CD38 protein; ClusPro; Docking molecular; HADDOCK; Molecular docking; Proteína CD38; Tetramerização; Tetramerization
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/95/95131/tde-25062020-130911/

A proteína de membrana CD38 (ADP-ribosil ciclase / ADP-ribose cíclico hidrolase 1) pertence a uma família de proteínas evolutivamente conservada que desempenha papel crucial na fisiologia humana. Primeiramente identificada como molécula de superfície de leucócitos, CD38 atualmente é considerada uma proteína multifuncional amplamente expressa dentro e fora do sistema imunológico, tendo função enzimática e como receptor. Entre os produtos de sua ação enzimática estão potentes mobilizadores dos estoques de cálcio intracelular (cADPR e NAADP) envolvidos na regulação da homeostase deste íon em muitos tipos celulares. A proteína CD38 mostra-se um importante marcador para doenças como diabetes, leucemia, mieloma, asma e na patogênese da infecção pelo HIV. O gene da proteína CD38 está localizado na banda p15 do cromossomo 4 (4p15) humano, sendo constituído por 8 exons. Mais de 98% de cerca de 77 kb do gene da CD38 é representado por sequências intrônicas. A proteína CD38 foi relatada como uma única cadeia de 45 Kda com cadeias de oligossacarídeo ligadas a resíduos de asparagina, desempenhando importante papel na estabilização de sua estrutura. Composta por um pequeno domínio citoplasmático, um domínio transmembrana e um grande domínio extracelular que contém seu sítio catalítico, a CD38 humana já tem sido demonstrada, por peso molecular, existindo na forma dimérica e tetramérica, sendo sugerido que a justaposição transmembranar de dois ou quatro monômeros da molécula possa gerar um canal cataliticamente ativo para a formação seletiva e influxo de seu produto enzimático. Tendo em vista a relevância da proteína CD38 na homeostase celular e a importância da oligomerização em sua diversidade funcional, o presente trabalho teve por objetivo prever a orientação preferencial da tetramerização da CD38 humana com sua cadeia polipeptídica da porção extracelular por meio de docking molecular. Foi utilizado um método de docking não-direcionado (ClusPro) gerando estruturas, tanto diméricas quanto tetraméricas, incompatíveis com a associação na membrana celular. Um método de docking direcionado (HADDOCK 2.2) foi utilizado e, neste, informações experimentais da literatura e cristais da proteína CD38 foram de grande importância no direcionamento. Como resultado, foi demonstrada a importância das regiões de hélice 1 na formação de dímeros e das hélices 2, 4, 6 e 9, além da região de alça entre a cadeia 5 e hélice 8 na formação de dímeros e tetrâmeros compatíveis com a associação na membrana e energeticamente possíveis, como classificado pelo método HADDOCK 2.2. As estruturas tetraméricas, criadas pelo docking direcionado com HADDOCK 2.2, formam um bolsão entre os dímeros. Tal região, na proteína inserida na membrana, poderia ser importante para o influxo do produto catalítico da proteína CD38. Esta região de bolsão foi proposta na literatura por meio de dados experimentais e funcionais. Considera-se a importância de estudos, tanto experimentais quanto in silico, que analisem a formação de tetrâmeros e sua estrutura tridimensional, além de experimentos que possam identificar, como por meio de anticorpos conformacionais, os dímeros e tetrâmeros da proteína CD38.