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Previous issue date: 2015-03-10 / Chagas disease is one of the seventeen neglected tropical diseases according to the World Health Organization. In the recent decades, new parasite metabolic pathways were identified, what brings perspectives for the development of more specific and less toxic drugs, towards crucial target pathways. Once the therapeutic target is identified, a structural and biochemical characterization of the enzymes involved becomes necessary. It may be speculated that one possible therapeutic target to combat Chagas disease is the Histidine Ammonia-Lyase enzyme, which participates in the catabolic pathway of histidine. Therefore, in order to contribute to the structural and biochemical understanding of this enzyme, their heterologous production in E. coli was performed. The product protein was purified by affinity chromatography and used in various techniques for initial characterization. The activity was determined by kinect assay, the thermal stability and secondary structure content were investigated by Circular Dichroism (CD) and the oligomerization stated in solution was analyzed by Dynamic Light Scattering (DLS). The X ray diffraction technique was used to elucidate the three dimensional structure. TcHAL was expressed and purified satisfactorily. The activity proved adequate protein folding and the Circular Dichroism indicated a predominance of α-helix secondary structure and the start of the thermal denaturation at 68°C. TcHAL was crystallized and provided suitable diffraction patterns for the 3D structure elucidation. These biochemical and structural studies advanced the understanding of this enzyme and of the inhibition potentialities. / A Doença de Chagas é uma das dezessete doenças tropicais negligenciadas de acordo com a Organização Mundial da Saúde. Nas últimas décadas foram descritas novas vias metabólicas deste parasita, o que abre perspectivas para o desenvolvimento de medicamentos mais específicos e menos tóxicos, para vias cruciais como alvo. Uma vez identificado o alvo terapêutico, passa a ser necessária a caracterização estrutural e bioquímica das enzimas envolvidas. Especula-se como alvo terapêutico para combater a Doença de Chagas a enzima Histidina Amônio Liase, que participa da via catabólica da histidina. Sendo assim, visando contribuir com o entendimento estrutural e bioquímico desta, foi realizada a sua produção heteróloga em E. coli. Esta foi purificada por cromatografia de afinidade e utilizada em diversas técnicas para caracterização inicial. A atividade foi determinada em ensaio cinético, a estabilidade térmica e as estruturas secundárias foram investigadas por Dicroísmo Circular (CD) e o estado de oligomerização em solução foi analisado por Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS). A técnica de difração de raios X foi empregada para elucidação da estrutura tridimensional. A TcHAL foi expressa e purificada de maneira satisfatória. A atividade revelou um adequado enovelamento protéico e o Dicroísmo Circular indicou predominância de estruturas secundárias hélices-α e início da desnaturação térmica próximo a 68 °C. A TcHAL foi cristalizada e forneceu padrões de difração suficientes para elucidação da estrutura 3D. Os estudos bioquímicos e estruturais avançaram o entendimento desta enzima e das possibilidades de sua inibição.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.uepg.br:prefix/2032 |
| Date | 10 March 2015 |
| Creators | Miranda, Robson Rodrigo |
| Contributors | Iulek, Jorge, Silva, Márcio, Thiemann, Otávio Henrique, Viana, Adriano Gonçalves |
| Publisher | UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Programa de Pós-Graduação em Química Aplicada, UEPG, BR, Química |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG, instname:Universidade Estadual de Ponta Grossa, instacron:UEPG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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