Bioquímica e Bioquímica Analítica

Abstrato

Influência da aglomeração e confinamento macromolecular na atividade e estrutura enzimática em condições nativas e desnaturantes

Steven Long, Jeffrey Kunkel e Prashanth Asuri

É hoje bem apreciado que tanto o apinhamento como o confinamento influenciam a estrutura e função da enzima devido aos efeitos de volume excluídos; no entanto, as eficácias relativas destes ambientes no destino das proteínas permanecem obscuras devido à falta de estudos de comparação direta. Neste estudo, explorámos a utilização do alginato de biopolímero para desenvolver uma plataforma in vitro para investigar os efeitos do apinhamento e do confinamento no comportamento de duas enzimas modelo - a peroxidase de rábano e a β-galactosidase. O alginato, na sua fase de solução, pode ser utilizado como agente de aglomeração e, na sua fase de gel, por reticulação com catiões divalentes, para encapsular e confinar proteínas, permitindo-nos utilizar o mesmo sistema para comparar diretamente os efeitos de aglomeração e confinamento. Foram alcançados diferentes graus de aglomeração e confinamento variando a concentração de alginato, e estes estudos demonstraram uma clara dependência da atividade enzimática no grau de aglomeração e confinamento. Além disso, os nossos dados também sugeriram que o confinamento de proteínas em géis de alginato reticulado levou a maiores melhorias na atividade enzimática em condições desnaturantes em relação a ambientes lotados não reticulados. Os resultados das análises cinéticas foram corroborados através de medições estruturais de desnaturação proteica utilizando o ensaio de fluorescência do ácido 8-anilinonaftaleno-1-sulfónico.