2002 - Instituto de Química - USP

Sandro Roberto MaranaBASES MOLECULARES DASPROPRIEDADES CATALÍTICAS DASENZIMASLinha de pesquisa que possui duas vertentes,abaixo detalhadas, que utilizam como modelo umabeta-glicosidase.1 - Especificidade pelo substrato.A eficiência catalítica das enzimas se deve àformação de um complexo entre a enzima e o estadode transição do substrato, o que permite aestabilização do estado de transição e a conseqüenteaceleração da reação. Nosso objetivo é entendercomo as interações não-covalentes entre o sítio ativode uma enzima e o estado de transição do substratodeterminam a especificidade enzimática. Para tal,experimentos de mutação sítio-dirigida e cinéticaenzimática têm sido usados para identificar em umabeta-glicosidase os resíduos de aminoácido do sítioativo que interagem com o estado de transição dediversos substratos. As energias destas interações sãoquantificadas e avalia-se a sua importância relativana determinação da especificidade desta enzimafrente a diversos glicosídeos.the substrate transition state. Thus, our interest is tounderstand how non-covalent interactions betweenthe enzyme active site and the substrate transitionstate determine the enzyme specificity. Our secondinterest is to find out how non-covalent interactionsamong amino acid residues of the enzyme active siteaffect the ionization of the residues involved in thecatalysis. In order to answer those questions wehave been used a recombinant beta-glycosidase asexperimental model and tools like site-directed mutagenesisand experiments of steady-state enzymekinetics.2 - Efeito do pH na catálise.Experimentos de mutação sítio-dirigida,modificação química e cinética enzimática estãosendo utilizados na elaboração de um modelo quedescreva como a ionização de dois glutamatosessenciais para atividade catalítica das betaglicosidasesé modulada por interações nãocovalentesentre estes dois resíduos e outros presentesno sítio ativo da enzima.SummaryThe aim of this project is the comprehension ofthe molecular basis of the enzyme specificity and thepH effect on the enzymatic catalysis. It has been proposedthat the enzymes catalytic power results fromthe formation of a complex between the enzyme andPublicaçõesMarana S.R., Terra W.R. and Ferreira C. (2002). The role of Q39 andE451 in the determination of the specificity of an insect beta-glycosidase.Eur. J. Biochem. 269 (15), 3705- 3714.Marana S.R., Lopes A.R., Juliano L., Juliano M.A., Ferreira C. and TerraW.R. (2002). Subsites of trypsin active site favor catalysis or substratebinding. Biochem. Biophys. Research Communication 290, 494 - 497.Marana S.R., Jacobs-Lorena M., Terra W.R. and Ferreira C. (2001). Aminoacid residues involved in substrate binding and catalysis in an insect digestiveb-glycosidase. Biochim. Biophys. Acta 1545, 41 – 52Ferreira A.H.P., Marana S.R., Terra W.R. and Ferreira C. (2001). Purification,sequencing, and properties of a b-glycosidase purified from midgutlumen of Tenebrio molitor (Coleoptera) larvae. Insect Biochem. Mol.Biol. 31, 1065 – 1076Departamento de BioquímicaQuímica Fundamental93Instituto de Química - Pesquisa 2001 - 2002