Caracterização da correlação entre dinâmica conformacional, estrutura e estabilidade da Tetracenomicina ARO/CYC por RMN

A tetracenomicina aromatase/ciclase (TcmN) é uma enzima presente em Streptomyces glaucescens envolvida na ciclização, aromatização e enovelamento de policetídeos. Os policetídeos são uma classe diversificada de metabólitos secundários produzidos por certos grupos de bactérias, fungos e plantas, com aplicações farmacêuticas. Exemplos incluem antibióticos, como a tetraciclina, e drogas anticâncer, como a doxorrubicina. Este trabalho teve como objetivo caracterizar as propriedades biofísicas fundamentais da TcmN, tais como estabilidade, dinâmica conformacional e propensão à agregação em diferentes condições. Avaliamos a estabilidade da TcmN em diferentes condições de tampão por dicroísmo circular e espectroscopia de fluorescência. Verificamos a interação da TcmN com moléculas análogas ao seu produto através da análise da perturbação de deslocamento químico nos espectros de 2D 15N,1H-HSQC, e também estudamos a dinâmica conformacional por experimentos de ressonância magnética núclear (RMN) de relaxamento do 15N e simulações de Dinâmica Molecular. Foi visto que a desnaturação térmica da TcmN é irreversível e dependente de sua concentração. Os resultados de RMN e de dinâmica molecular sugerem que a ligação do substrato e a liberação do produto podem ser moduladas pela flexibilidade de algumas alças. Com base nesses resultados, propusemos um mecanismo no qual a dinâmica conformacional da TcmN regula o equilíbrio entre sua conformação aberta, que favorece a ligação do ligante na cavidade hidrofóbica, e um principal estado fechado, que protege a cavidade contra a exposição de solventes e à agregação. Nossas descobertas apresentam um primeiro passo para avaliar a TcmN como um alvo para aplicações biotecnológicas.