Análise estrutural e funcional da proteína CMP quinase de

51º Congresso Brasileiro de Genética
Resumos do 51º Congresso Brasileiro de Genética • 7 a 10 de setembro de 2005
Hotel Monte Real • Águas de Lindóia • São Paulo • Brasil
www.sbg.org.br - ISBN 85-89109-05-4
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Palavras Chave – Expressão diferencial de genes, Modelagem Molecular e CMP quinase
Santos, MT1; Ferraz, LFC1; Reis, FC1; Falcão, PK2; Neshich, G2; Ottoboni, LMM1
Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética – CBMEG – UNICAMP – Campinas -SP; 2 EMBRAPA Informática Agropecuária
– Campinas - SP.
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Análise estrutural e funcional
da proteína CMP quinase
de Acidithiobacillus ferrooxidans
Acidithiobacillus ferrooxidans é uma bactéria Gram-negativa de grande importância econômica, envolvida
na biolixiviação de metais. A biolixiviação pode ser afetada por vários fatores dentre eles, alterações
no pH ótimo de cultivo da bactéria (pH 1,8). Curvas de crescimento e experimentos de respirometria
mostraram que tanto o crescimento quanto o consumo de oxigênio são afetados quando a bactéria é
cultivada em pH 1,2 e 3,0. A análise da expressão diferencial de genes através de RAP-PCR (RNA
arbitrarily primed polymerase chain reaction), utilizando RNA isolado de células cultivadas em diferentes
pHs, permitiu o isolamento de um cDNA com expressão mais acentuada em pH 1,8. A seqüência deste
cDNA apresentou similaridade com o gene cmk que codifica a enzima citosina monofosfato quinase
(CMP quinase). Esta enzima é essencial para o crescimento da bactéria pois catalisa a fosforilação
de nucleosídeos monofosfato (preferencialmente citosina – CMP), passo indispensável na síntese
de ácidos nucléicos. A seqüência completa do gene foi obtida com base no genoma não anotado de
Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC23270 (www.tigr.com). Uma busca por estruturas que poderiam
ser utilizadas na modelagem desta proteína foi realizada no banco de dados de estruturas de proteínas
(PDB -Protein Data Bank). Como resultado obtivemos duas estruturas, uma CMP quinase complexada
com substrato e outra em sua forma livre, ambas com identidade superior a 55%. Utilizando o
programa de modelagem MODELLER foram obtidos dois modelos tri-dimensionais da enzima CMP
quinase de A. ferrooxidans. A avaliação e análise estrutural destes modelos com o objetivo de entender
melhor o funcionamento desta enzima está sendo feita com o auxílio do programa Gold STING. As
diferenças estruturais observadas entre os dois modelos são resultado da presença do substrato. A
modelagem molecular estrutural permite fazer análises funcionais com base na estrutura tridimensional
da proteína. A expressão reprimida do gene cmk em diferentes pHs ressaltam a importância do pH
ótimo na expressão de genes relevantes em Acidithiobacillus ferrooxidans.
Apoio financeiro: FAPESP.
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