Modo de ação da enzima recombinante hipoxantina-guanina fosforribosiltransferase (EC 2.4.2.8) de Mycobacterium tuberculosis

Abstract

Tuberculosis (TB) is an infectious disease caused mainly by Mycobacterium tuberculosis. The increasing number of infected patients among immune compromised populations and emergence of drug-resistant strains has created urgent need of new strategies to treat TB. Understanding relevant pathways (as the purine salvage) will reveal details of M. tuberculosis that might be used to develop new strategies to combat this pathogen. Hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase (HGPRT) is an enzyme from the purine phosphoribosyltransferase (PRTase) family and catalyzes the conversion of hypoxanthine or guanine and 5-phosphoribosyl-α-1-pyrophosphate (PRPP) to inosine 5’-monophosphate (IMP) or guanosine 5’-monophosphate (GMP), and pyrophosphate (PPi). Here we describe the mode of action of M. tuberculosis HGPRT (MtHGPRT) through kinetic and thermodynamical analysis. Experiments were also performed to determine the oligomeric state in solution, pH, temperature and solvent isotope effects. These data allows us to compare MtHGPRT to homologues from other species and look for similarities and differences in its mechanism and constants. We hope the experiments presented here will contribute to the understanding of this pathogen purine salvage pathway.

A Tuberculose (TB) é uma doença infecciosa causada principalmente por Mycobacterium tuberculosis. O aumento de pacientes infectados entre a população imunocomprometida e a emergência de cepas resistentes a drogas criam uma necessidade de novas estratégias para tartar a TB. Entender como funcionam as vias metabólicas relevantes, como a via de salvamento de purinas, poderá revelar detalhes do M. tuberculosis que poderão ser úteis para o desenvolvimento de novas estratégias de combate a este patógeno. A hipoxantina-guanina fosforribosiltransferase (HGPRT) é uma enzima da familia das purina fosforribosiltransferases (PRTase) e catalisa a conversão de hipoxantina ou guanina e 5-fosforribosilpirofosfato-α-1-pirofosfato (PRPP) em inosina 5’-monofosfato (IMP) ou guanosina 5’-monofosfato (GMP) respectivamente, com a liberação de pirofosfato inorgânico (PPi). Aqui nós descrevemos o modo de ação da HGPRT de M. tuberculosis (MtHGPRT) através de análises cinéticas e termodinâmicas. Também foram realizados experimentos para determinar o estado oligomérico da enzima em solução e os efeitos de pH, temperatura e efeitos isotópicos do solvente. Esses dados nos permitem comparar a MtHGPRT com homólogos de outras espécies e procurar por similaridades e diferenças nos seu mecanismo e constantes. Nós esperamos que os experimentos apresentados aqui contribuam para o entendimento da via de salvamento de purinas desse patógeno.