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Type: TESE
Title: Estudos estruturais do sistema chaperone molecular HSP70 humano
Author: Borges, Julio Cesar
Advisor: Ramos, Carlos Henrique Inacio, 1967-
Abstract: Resumo: A função de uma proteína depende da estrutura nativa obtida a partir de sua estrutura primária de aminoácidos por um processo denominado de enovelamento protéico. Falhas neste processo podem levar à formação de agregados protéicos que têm relação com doenças humanas; como as doenças amilóides. Durante a evolução, as células têm desenvolvido mecanismos de prevenção e controle de qualidade para evitar a agregação de proteínas. Um destes mecanismos é através da síntese das chaperones moleculares. Dentre as várias proteínas desta categoria, destaca-se o sistema Hsp70 que desempenha funções essenciais no metabolismo de proteínas, pois age como um pivô, recebendo e distribuindo proteínas desenoveladas ou substratos entre as demais chaperones moleculares. Assim, o estudo do mecanismo de ação desta maquinaria é importante para compreender o enovelamento protéico no meio intracelular. Como muitas das informações disponíveis para o sistema Hsp70 são do sistema bacteriano, este estudo pretendeu a obtenção de proteínas da família Hsp70: Hsp70-1A e suas co-chaperones Hsp40 (DjA 1 e DjB4) e GrpE (GrpE#1 e GrpE#2) de origem humana. Os cDNAs destas proteínas foram clonados e as proteínas foram expressas, purificadas e caracterizadas quanto à relação estrutura e função. Para tanto, foram utilizadas técnicas como: dicroísmo circular, fluorescência, calorimetria, ultracentrifugação analítica e espalhamento de raios X a baixos ângulos. Os resultados principais mostraram que: 1) a Hsp70-1 A sofre pequenas mudanças conformacionais induzidas pelos nucleotídeos adenosina tri-fosfato ou adenosina di-fosfato; 2) as duas representantes humanas das subfamílias A e B das Hsp40, a DjA 1 e DjB4, respectivamente, possuem atividade chaperone e estrutura quaternária distintas uma da outra; e 3) as GrpEs humanas possuem estrutura quaternária similar, porém diferem na disposição espacial de alguns domínios e em outras propriedades biofísicas, indicando funções específicas ou especializadas no interior da mitocôndria. Estes resultados podem ajudar na compreensão sobre a relação estrutura-função desta importante maquinaria celular

Abstract: The role of a protein depends on its three-dimensional structure, which is acquired from its amino acid sequence through a process called protein folding. However, mistakes on this process cause protein aggregation, which may be related to some human illness; like amyloids diseases. During the evolution, the cells have developed mechanisms to prevent and to control quality in order to avoid protein aggregation. One of these mechanisms is the molecular chaperones. Among the several proteins from this category, the Hsp70 system has essential functions in the protein metabolism, because it acts as a pivot, receiving and handing out unfolded proteins or substrates among the others molecular chaperones. Thus, the study of the action mechanism of the Hsp70 machinery is important to understand the protein folding process inside the cells. Since, there is a large amount of information available about the Hsp70 system from bacteria, this study intended the characterization of proteins from human Hsp70 system: Hsp70-1A and its co-chaperones Hsp40 (DjA1 and DjB4) and GrpE (GrpE#1 and GrpE#2). The cDNA from those proteins were cloned and the proteins were expressed, purified, and characterized concerning their structure-function relation. In such effort, several techniques were used, like: circular dichroism, fluorescence, calorimetry, analytical ultracentrifugation and small angle X-ray scattering. The main results are: 1) the Hsp70-1A underwent little conformational changes induced by the nucleotides adenosine triphosphate or adenosine di-phosphate; 2) the two representatives of human Hsp40 proteins DjA 1 and DjB4, from subfamily A and B, respectively, possess distinct chaperone activities and quaternary structures; and 3) the human GrpEs possess similar quaternary structure, but with discrete differences in the spatial disposition of some domains and with dissimilar biophysical properties, implying in specific or specialized functions inside the mitochondria. These results may help the further understanding of the structure-function relation of that important cell machinery
Subject: Proteinas - Estrutura
Bioquímica
Biofísica
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2004
Appears in Collections:IB - Dissertação e Tese

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