Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10316/1609
Title: Phenylalanine hydroxylase : studies on residues relevant for regulation and catalysis
Authors: Miranda, Frederico Faria 
Orientador: Martínez, Aurora
Geraldes, Carlos
Keywords: Bioquímica; Biofísica celular; Hidroxilase de fenilalanina
Issue Date: 19-Jul-2005
Abstract: A fenilalanina hidroxilase (PAH) é a enzima responsável pela conversão de fenilalanina (L-Phe) em tirosina (L-Tyr), o passo limitativo no catabolismo da fenilalanina. Em situações não patogénicas, esta enzima é regulada por vários processos, que permitem uma regulação apurada dos níveis de L-phe no sangue. Um dos mecanismos de regulação da PAH consiste na sua fosforilação ao nível do resíduo Ser16, pela proteína cinase dependente do AMP cíclico. O primeiro objectivo do estudo apresentado na presente dissertação foi descortinar o efeito, ao nível estrutural e funcional, da fosforilação na PAH. Para tal, recorremos à criação de modelos computacionais, baseados na estrutura obtida com cristalografia de raio X, nos quais adicionamos os primeiros 18 aminoácidos. A análise dos modelos permitiu identificar resíduos que interagiam com o fosfato inorgânico, assim como visualizar um movimento do N-terminal do qual resulta a abertura do local activo. Para verificar as hipóteses levantadas pelos modelos, criamos mutantes da enzima no local de fosforilação, e em resíduos considerados determinantes para a movimentação do N-terminal. A caracterização da enzima e dos seus mutantes permitiu-nos concluir que a fosforilação da PAH não afecta a catálise realizada pela enzima, mas aumenta a sua eficiência catalítica facilitando o acesso do substrato ao local activo, confirmando os resultados dos estudos computacionais. No seu local activo, a PAH possui um átomo de ferro, coordenado a três resíduos e três moléculas de água. Uma dessas moléculas (Wat 1) está ligada a um resíduo de tirosina (Tyr 325), por uma ponte de hidrogénio. A segunda parte do nosso estudo teve como objectivo descobrir a importância que a Tyr325 tem para a PAH. Para isso, criamos mutantes da enzima nessa posição e realizamos estudos de ressonância paramagnètica electrónica (RPE), de forma a identificar o efeito das mutações no centro metálico. Concluímos que o resídio Tyr325, por intermédio da ponte de hidrogénio que mantém com uma das águas que coordenam o centro de ferro, estabiliza o metal no centro activo e assegura o correcto posicionamento do substrato e cosubstrato, para uma catálise eficiente.
Description: Tese de doutoramento em Bioquímica (Biofísica Celular) apresentada à Fac. de Ciências e Tecnologia de Coimbra
URI: http://hdl.handle.net/10316/1609
Rights: embargoedAccess
Appears in Collections:FCTUC Ciências da Vida - Teses de Doutoramento

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