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Previous issue date: 2013-03-25 / Human tuberculosis (TB), an illness that results from Mycobacterium tuberculosis infection, remains a major health problem worldwide, accounting for an estimated 8.7 million new cases globally in 2011. Problems related to treatment of M. tuberculosis infection are related to its ability to persist latently in host tissues, getting protection against drug treatment and creating a reservoir of disease. Addictionaly, the emergence of multi, extensively and totally drug-resistant strains, TB-HIV co-infection and the complexity of the treatment currently used, underline the need of new antitubercular drugs, with novel mechanisms of action. The enzyme adenylosuccinate lyase (ASL) is involved in both de novo and salvage pathways of purine biosynthesis. Here we describe M. tuberculosis ASL (MtASL) cloning and expression in Escherichia coli. N-terminal amino acid sequencing and electrospray ionization mass spectrometry analyses confirmed the identity of homogeneous MtASL. Size exclusion chromatography showed that the protein is a homotetramer in solution. Steady-state kinetics revealed that MtASL exhibits hyperbolic kinetics and confirmed that the recombinant enzyme indeed catalyses the cleavage of S-AMP in AMP and fumarate. The pH-rate profile showed that MtASL follows an overall acid-basic mechanism of catalysis and these studies, combined with multiple sequence alignment analysis led us to propose what amino acid residues are involved in the MtASL chemical reaction. In addition, product inhibition studies and isothermal titration calorimetry of binding products allowed us to propose the MtASL kinetic mechanism. The results here reported could lead to the identification of nucleoside analogs that potently inhibit M. tuberculosis viability, with minor damages to the human host. / A tuberculose humana (TB) ? uma doen?a infectocontagiosa provocada principalmente pelo Mycobacterium tuberculosis e permanece sendo um importante problema mundial de sa?de. Estima-se que 8,7 milh?es de novos casos tenham ocorrido em 2011. Problemas relacionados ao tratamento da infec??o ocorrem devido ? sua habilidade de persistir de forma latente no hospedeiro criando um reservat?rio da doen?a. Adicionalmente, a emerg?ncia de cepas multi, extensivamente e totalmente resistentes, a coinfec??o TB-HIV e a complexidade do tratamento utilizado atualmente, alertam para a necessidade de novos medicamentos, que possuam novos mecanismos de a??o. A enzima adenilossuccinato liase (ASL) est? envolvida em ambas as vias de bioss?ntese de purinas. Neste trabalho, n?s descrevemos a amplifica??o, clonagem da ASL de M. tuberculosis (MtASL) e express?o em Escherichia coli. O sequenciamento N-terminal juntamente com an?lises por espectrometria de massas confirmaram a identidade da MtASL homog?nea. Foi demonstrado atrav?s de cromatografia de exclus?o por tamanho que a prote?na ? um homotetr?mero em solu??o. Ensaios de cin?tica no estado estacion?rio revelaram que a MtASL exibe um modelo de cin?tica hiperb?lica e que catalisa a clivagem de S-AMP a AMP e fumarato. Estudos de perfil de pH demonstraram que a MtASL realiza um mecanismo catal?tico ?cido-b?sico e, tais estudos, combinados ao alinhamento m?ltiplo de sequ?ncias, permitiram propor os res?duos de amino?cidos envolvidos na rea??o. Adicionalmente, estudos de inibi??o pelos produtos somados a estudos de calorimetria de titula??o isot?rmica da liga??o dos mesmos, permitiram propor o mecanismo cin?tico da MtASL. Os resultados deste trabalho podem auxiliar na posterior identifica??o de an?logos de nucleot?deos que sejam capazes de inibir a viabilidade do M. tuberculosis, com poucos danos ao hospedeiro humano.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.pucrs.br:tede/1742 |
| Date | 25 March 2013 |
| Creators | Vitola, Priscila Reinaldo |
| Contributors | Santos, Di?genes Santiago |
| Publisher | Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul, Programa de P?s-Gradua??o em Medicina e Ci?ncias da Sa?de, PUCRS, BR, Faculdade de Medicina |
| 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 PUC_RS, instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, instacron:PUC_RS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 7620745074616285884, 500, 600, -8624664729441623247 |
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