Estudos biofísicos e estruturais das septinas de Drosophila melanogaster

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Fernandes, Adriano de Freitas
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Computer modeling; Difração de raios-X; Filamentos oligoméricos; Modelagem computacional; Oligomeric filaments; X-ray diffraction
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-05052023-143301/

As septinas são proteínas conhecidas originalmente por atuarem na formação do septo durante brotamento em Saccharomyces cerevisiae. Foram descritos em fungos e animais, e ausentes em plantas e bactéria. Apresentam como principais características um domínio conservado de ligação aos nucleotídeos de guanina (GTP/GDP) e a formação de filamentos oligoméricos, que são estruturas altamente organizadas. Para os estudos de septinas deste trabalho foi escolhido como organismo modelo Drosophila melanogaster, ou mosca-da-fruta, um organismo modelo representante da classe dos insetos. Esta espécie possui cinco genes codificantes às septinas Sep1, Sep2, Sep4, Sep5 e Pnut e filamentos se formam a partir da polimerização de hexâmeros lineares, sendo que o mais bem caraterizado tem a seguinte organização Sep1-Sep2-Pnut-Pnut- Sep2-Sep1. Apesar do conhecimento dos genes relativos às septinas de Drosophila melanogaster, ainda há carência de informações estruturais que permitiriam compreender a montagem do hexâmero da forma correta. Neste estudo foram investigados parâmetros biofísicos e estruturais destas septinas em solução, bem como avaliada a formação de complexos diméricos e o hexâmero formado por um representante de cada grupo. Foi determinada a estrutura do heterodímero Sep1(G).Sep2(G) por difração de raios-X com resolução de 2,4 Å, sendo este o primeiro resultado experimental com informações estruturais para septinas desta espécie. Além disto, foram realizadas modelagens computacionais por homologia, dinâmica molecular e experimentos de Adaptive Steered Molecular Dynamics (ASMD) a fim de investigar os aminoácidos fundamentais para estabilizar as interações entre subunidades essenciais para a polimerização e por consequência, suas funções celulares. Mutagênese sítio-dirigida foi usada para testar hipóteses que surgiram a partir da modelagem e serviu para demonstrar uma diferença estrutural importante na interface central do hexâmero quando comparado com o complexo humano equivalente.