TÍTULO: ESTUDO COMPARATIVO DO DESENROLAMENTO TÉRMICO (“UNFOLDING”) DO
CITOCROMO C6 DE CIANOBACTÉRIAS COM DISTINTA TERMOTOLERÂNCIA
Em sistemas fotossintéticos de cianobactérias e algas eucariotas, a transferência electrónica entre o
citocromo b6-f e o fotossistema I (PSI) é mediada pela plastocianina ou pelo citocromo c6 1. A relação
estrutura-função que permite a estas duas proteínas solúveis desempenhar a mesma função celular
apesar das suas diferenças estruturais tem sido alvo de um estudo exaustivo nos últimos anos. A
plastocianina é um barril β composto por oito lâminas β e uma hélice α e cujo centro redox é típico das
proteínas de cobre azul do tipo I (ião metálico coordenado por dois resíduos de histidina, um de
metionina e um de cisteína numa geometria tetraédrica). O citocromo c6 é um citocromo c típico da
classe I, formado por quatro hélices α e um grupo hemo no qual, o átomo de ferro tem uma
coordenação axial histidina-metionina e o anel porfirínico está ligado covalentemente à cadeia
polipeptídica por dois resíduos de cisteína.
O estudo comparativo do efeito da temperatura na estabilidade da plastocianina das cianobactérias
Phormidium laminosum2 (termofílica) e Synechocystis sp.3 (mesofílica) revelou diferenças
consideráveis nas propriedades termodinâmicas e cinéticas do processo de unfolding das duas
proteínas. Estes resultados sugeriram ainda um compromisso evolutivo no sentido de equilibrar a
eficiência das proteínas como transportadores móveis na cadeia fotossintética e a sua estabilidade
térmica. Resultados obtidos com o citocromo c6 de Nostoc sp. PCC7119, uma cianobactéria
termotolerante, parecem também sugerir que o mesmo padrão evolutivo é seguido.4 Surge assim o
interesse em estudar o processo de unfolding da proteína funcionalmente homóloga à plastocianina e
verificar se o mesmo padrão de estabilidade se observa.
Os parâmetros termodinâmicos relevantes, ∆H, ∆S, ∆G e a temperatura de desenrolamento, podem ser
facilmente obtidos por calorimetria diferencial de varrimento, DSC (Differential Scanning
Calorimetry). O processo pode ser estudado em diferentes condições experimentais, nomeadamente
para diferentes tampões, com ou sem adição de osmólitos, a diferentes velocidades de varrimento, etc.
Além das propriedades termodinâmicas pode também obter-se informação relativa à cooperatividade
da transição.
Este trabalho tem por objectivo o estudo comparativo do comportamento termodinâmico do
citocromo c6 isolado de cianobactérias mesófilas e termófilas relativamente ao desenrolamento
térmico, que será caracterizado por microcalorimetria diferencial de varrimento.
1
Hervás et al. (2003) Acc. Chem. Res. 36: 798-805
Feio et al. (2004) Biochemistry 43: 14784-91
3
Feio et al. (2006) Biochemistry 45: 4900-06
4
Lange et al. (2005) FEBS J. 272: 3317-27
2