Comparação de seqüências do gene para arsenato redutase (arsC

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: Chromobacterium violaceum, operon ars, arsenato redutase
Souza, RL; Carepo, M; Rocha, RS; Barbosa, MSR; Gonçalves, EC; Silva, ALC; Schneider, MPC
Laboratório de Polimorfismo de DNA, Departamento de Genética, Universidade Federal do Pará.
Comparação de seqüências do gene para
arsenato redutase (arsC) em diferentes
linhagens de Chromobacterium violaceum
O seqüenciamento do genoma completo de Chromobacterium violaceum revelou a presença de um
operon de resistência ao arsênio. Este operon é composto por três ORFs: arsR (proteína regulatória da
transcrição do operon), arsC (enzima que catalisa a redução do arsenato a arsenito) e a arsB (proteína
transmembranar que transporta arsenito para fora da célula). Uma proteína ArsC funcional é necessária
para conferir resistência ao arsenato, que é a forma de arsênio predominante em muitos ambientes. Em
procariotos, existem duas famílias de proteínas ArsC: uma arsenato redutase tiorredoxina-dependente,
cujo exemplo mais bem estudado é a de Staphylococcus aureus, e uma arsenato redutase dependente de
glutationa e glutarredoxina, representada pela enzima do plasmídeo R773 de Escherechia coli. Análises
da seqüência do gene arsC na linhagem de C. violaceum revelaram uma maior similaridade com o
grupo da ArsC de S. aureus, e os aminoácidos diretamente envolvidos na catálise em S. aureus são
conservados em C. violaceum. Na enzima de S. aureus, cuja estrutura e mecanismo catalítico já estão
bem estabelecidos, três resíduos de cisteína (C12, C82 e C89, correspondentes a C12, C84 e C92 em
C. violaceum) participam em trocas de pontes dissulfeto que culminam na liberação do arsenito, sendo
a tiorredoxina necessária para devolver a enzima ao seu estado reduzido inicial. Nossos estudos com
o gene arsC envolveram PCR e seqüenciamento em 19 linhagens de C. violaceum isoladas no Brasil
(AM e MG), com o objetivo de confirmar a presença dos aminoácidos supostamente envolvidos na
catálise. Os resultados obtidos até o momento indicam que ArsC é altamente conservada na maioria
das linhagens analisadas, porém algumas apresentam substituição de uma das cisteínas envolvidas na
catálise, podendo resultar em uma enzima não-funcional ou com atividade diminuída (aumento
no Km). De acordo com trabalhos envolvendo mutagênese de arsC em outras bactérias, pode-se esperar
que a substituição de tais aminoácidos resultará num fenótipo menos resistente ao arsenato, tornando
a bactéria menos competitiva em um ambiente onde este metal esteja presente. Contudo, para se
verificar o real efeito das mudanças de aminoácidos aqui encontradas, algumas linhagens, com ou
sem os resíduos essenciais conservados, devem ser estudas através de ensaios enzimáticos posteriores,
o que permitiria ainda a caracterização funcional da proteína ArsC.
Apoio financeiro: MCT/CNPq – Projeto Genoma Brasileiro.
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