Mutantes do inibidor-2 de alfa-amilase do feijão-comum para investigação da especificidade de ligação a alfa-amilases

Resumo

Apesar de possuir uma família de proteínas de defesa, o feijão-comum (Phaseolus vulgaris L.) pode ser atacado por insetos bruquídeos causando sérios danos aos grãos armazenados. O P. vulgaris possui duas formas ativas de inibidores de a-amilases, denominadas a-AI1 e a-AI2, que apresentam diferentes especificidades em relação às a-amilases. A a-amilase de Zabrotes subfasciatus é inibida por a-AI2 mas não por a-AI1. Em contraste, a a-amilase pancreática de porco é inibida por a-AI1 mas não é por a-AI2. O objetivo deste trabalho foi entender as bases moleculares da especificidade desses inibidores em relação às a-amilases. Para tanto, foram construídos mutantes do a-AI2, os quais foram expressados em plantas de fumo. Todos os inibidores mutantes deixaram de inibir a a-amilase de inseto sem, contudo, passar a exibir atividade contra a a-amilase de mamífero. Os modelos estruturais explicam por que a substituição de His33 do a-AI2 pela seqüência correspondente do a-AI1 (Ser-Tyr-Asn) aboliu a inibição da a-amilase de Z. subfasciatus. Dos estudos de modelagem molecular pode-se concluir que o tamanho e a complexidade da interface a-amilase-inibidor explicam por que a mutação da alça N-terminal e a quebra da atividade inibitória para a-amilase de Z. subfasciatus não levam ao ganho de atividade inibitória do mutante em relação à a-amilase de porco.