Studies of macromolecular complexes using electron cryo-electron microscopy and biophysical techniques

Abstract

Este trabalho apresenta o estudo e caracterização de dois complexos moleculares, hRXRálfadeltaAB e hemocianina de Acanthoscurria gomesiana, através de técnicas estruturais e biofísicas. O uso da técnica de crio-microscopia eletrônica para o estudo da hemocianina de Acanthoscurria gomesiana, resultou em um modelo estrutural com resolução de 14 angstron- pelo métodode Fourier Shell Correlation com critério de 1/2 bit. Neste limite de resolução, já é possível observar detalhes estruturais que o mostram como sendo comptível com outros modelos de hemocianinas. Com relação ao estudo de hRXRalfadeltaAB, mostrou-se, através das técnicas de cromatografia analítica de exclusão por tamanho, eletroforese de gel de poliacrilamida e SAXS, que a proteína pode se apresentar no estado dimérico em solução, mesmo na ausência do seu ligante, 9-cis-RA. Também foi estudado a associação de hRXRalfadeltaAB a elementos responsivos: DR1, DR4, F2 e PAL. Suas constantes de dissociação foram calculadas através da técnica de espectroscopia por anisotropia de fluorescência. Os resultados obtidos mostram maior afinidade por DR1 e DR2 e indicam uma origem entrópica para o processo de associaçãoThis work describes characterization of two biomolecular complexes: hRXR deltaAB and a hemocyanin from Acanthoscurria gomesiana using structural and biophysical techniques. Application of cryo-electron microscopy to studies of a hemocyanin from Acanthoscurria gomesiana resulted in its structural model to 14Å resolution, which was calculated by Fourier Shell Correlation with cut-off of 1/2 bit. At this resolution limit one can observe structural details of the complex which are compatible with other hemocyanin models. With respect to hRXR deltaAB, we showed using analytic size exclusion chromatography, SDS PAGE and SAXS, that the protein is dimeric in solution even at the absence of its ligand, 9-cis-RA. hRXR deltaAB binding to the responsive elements of DNA, DR1, DR4, F2 and PAL was investigated and the binding constants to these responsive elements have been determined using fluorescence anisotropy technique. Our results show higher affinity of the receptor to DR1 and DR4 and indicate entropic mechanism of DNA bindin