CIRCADIAN CLOCK PROTEIN KAIA

(PROTEÍNA RELÓGIO CIRCADIANO

KAIA)

Crystal Structure of Circadian Clock Protein KaiA from

Synechococcus elongatus.

Estrutura de cristal da proteína relógio

circadiano KaiA em Synechococcus

elongatus.

Bruna Camporezi 11054011

Raphael Scarano de Oliveira 11090711

JUSTIFICATIVA DA ESCOLHA

A proteína foi

escolhida por ser

importante no

papel fisiológico

do organismo.

DESCRIÇÃO DA PROTEÍNA

Existe um conjunto complexo de proteínas que

controlam o relógio biológico do organismo. Esse

sistema de relógio é encontrado na maioria dos

organismos eucarióticos e modulam diversos

processos fisiológicos de regulagem.

A importância evolutiva de um oscilador circadiano

endógeno é ainda mais enfatizada por sua

presença em organismos antigos, tais como

cianobactérias. Esse ciclo é o mais simples e

antigo identificado até agora e é composto por

pelo menos três proteínas interativas: KaiA,

KaiB e KaiC.

CONHECENDO UM POUCO O ORGANISMO:

O gênero Synechococcus engloba

cianobactérias em água doce e

ambientes marinhos.

Synechococcus elongatus é uma

cianobactéria unicelular de

água doce.

Synechococcus elongatus tem

uma aparência em forma de

bastonete e é oligotrófico, tendo

a capacidade de sobreviver em

ambientes de água doce com

baixos nutrientes.

DESCRIÇÃO DA

ESTRUTURA

KaiA é composta por dois domínios. A

estrutura do NH 2 -terminal do

domínio KaiA é a de um pseudo

domínio-receptor, semelhantes aos

encontrados em reguladores de

resposta de bactérias. Apesar de a

dobra ser o de um domínio receptor

canônico, a sequência primária é

diferente, e falta-lhe o resíduo

aspartato conservado, necessário para

a fosforilação. A estrutura da solução

do domínio KaiA COOH-terminal

mostrou uma nova dobra toda

homodimérica α-helicoidal. O domínio

do terminal COOH de KaiA possui

uma ranhura, o que provavelmente se

liga à região de ligação entre a CI e

CII de domínios KaiC. Essa interação

entre KaiA e KaiC aumenta a

atividade de autokinase KaiC.

Como já mencionado, o NH 2 -terminal pseudo domínio

receptor é estruturalmente semelhante ao do receptor

bacteriano domínio regulador de resposta, enquanto

que o terminal COOH do domínio feixe de quatro

hélices é uma dobra romance. Além disso, mostra a

formação de um homodímero através da interface do

dímero extensa formando entre ambos os domínios e o

linker canônica. A análise da interface do dímero

sugere que existem duas conformações alternativas. A

conformação da estrutura cristalina representa a

conformação fechada.

A estrutura de Kaia aqui relatada é o primeiro passo

nos esforços para utilizar estudos estruturais para a

elucidação da função relógio circadiano. Ele serve como

uma estrutura para futuros estudos sobre o sistema

KaiABC e outras proteínas relacionadas com relógio.

IMPLICAÇÕES PRÁTICAS COM O

CONHECIMENTO

Como a KaiA ainda está sendo estudada, podemos tomar como principio de análise o conjunto de proteínas responsáveis pelo relógio biológico do organismo. Para tal, há uma que nos chamou atenção.

A melatonina é produzido seletivamente durante a noite e circula no sangue para coordenar as atividades, tais como as nossas noites de sono.

Um tratamento farmacológico com a melatonina pode ser usado para alterar artificialmente o ciclo circadiano, por exemplo, pode ajudar a corrigir os ciclos de sono alterados pela mudança rápida de fuso horário.

PROTEÍNA QUE FAZ PARTE DO CONJUNTO

RESPONSÁVEL PELO RELÓGIO BIOLÓGICO

Melatonina

Exemplo:

REFERÊNCIAS

http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Synechococcus_elongatus (acessado 10/11/2012 às 14:05)

http://www.jbc.org/content/279/19/20511.long (acessado 10/11/2012 às 14:45)

http://saude.hsw.uol.com.br/sono.htm (acessado 13/11/2012 às 16:50)

http://www.pianetachimica.it/mol_mese/mol_mese_2008/01_Orologio_Circadiano/Orologio_Circadiano_2.htm (acessado 10/11/2012 às 16:30)

http://www.pianetachimica.it/mol_mese/mol_mese_2008/01_Orologio_Circadiano/Orologio_Circadiano_1.htm (acessado 11/11/2012 às 15:45)

http://www.rcsb.org/pdb/101/motm.do?momID=97 (acessado 10/11/2012 às 20:10)

http://www.rcsb.org/pdb/explore/explore.do?structureId=1r8j (acessado 10/11/2012 às 14:25)