O documento descreve a estrutura cristalina da proteína KaiA encontrada na cianobactéria Synechococcus elongatus. KaiA faz parte de um conjunto de proteínas que controlam o relógio biológico da bactéria, regulando diversos processos fisiológicos. A estrutura de KaiA consiste em dois domínios, sendo um semelhante a um receptor e o outro formado por uma hélice alfa. A interação de KaiA com outra proteína do relógio, KaiC, aumenta a ativ

1. CIRCADIAN CLOCK PROTEIN KAIA
(PROTEÍNA RELÓGIO CIRCADIANO
KAIA)
Crystal Structure of Circadian Clock Protein KaiA from
Synechococcus elongatus.
Estrutura de cristal da proteína relógio
circadiano KaiA em Synechococcus
elongatus.
Bruna Camporezi 11054011
Raphael Scarano de Oliveira 11090711

2. JUSTIFICATIVA DA ESCOLHA
A proteína foi
escolhida por ser
importante no
papel fisiológico
do organismo.

3. DESCRIÇÃO DA PROTEÍNA
Existe um conjunto complexo de proteínas que
controlam o relógio biológico do organismo. Esse
sistema de relógio é encontrado na maioria dos
organismos eucarióticos e modulam diversos
processos fisiológicos de regulagem.
A importância evolutiva de um oscilador circadiano
endógeno é ainda mais enfatizada por sua
presença em organismos antigos, tais como
cianobactérias. Esse ciclo é o mais simples e
antigo identificado até agora e é composto por
pelo menos três proteínas interativas: KaiA,
KaiB e KaiC.

4. CONHECENDO UM POUCO O ORGANISMO:
 O gênero Synechococcus engloba
cianobactérias em água doce e
ambientes marinhos.
 Synechococcus elongatus é uma
cianobactéria unicelular de
água doce.
 Synechococcus elongatus tem
uma aparência em forma de
bastonete e é oligotrófico, tendo
a capacidade de sobreviver em
ambientes de água doce com
baixos nutrientes.

5. KaiA é composta por dois domínios. A
estrutura do NH 2 -terminal do DESCRIÇÃO DA
domínio KaiA é a de um pseudo ESTRUTURA
domínio-receptor, semelhantes aos
encontrados em reguladores de
resposta de bactérias. Apesar de a
dobra ser o de um domínio receptor
canônico, a sequência primária é
diferente, e falta-lhe o resíduo
aspartato conservado, necessário para
a fosforilação. A estrutura da solução
do domínio KaiA COOH-terminal
mostrou uma nova dobra toda
homodimérica α-helicoidal. O domínio
do terminal COOH de KaiA possui
uma ranhura, o que provavelmente se
liga à região de ligação entre a CI e
CII de domínios KaiC. Essa interação
entre KaiA e KaiC aumenta a
atividade de autokinase KaiC.

6. Como já mencionado, o NH 2 -terminal pseudo domínio
receptor é estruturalmente semelhante ao do receptor
bacteriano domínio regulador de resposta, enquanto
que o terminal COOH do domínio feixe de quatro
hélices é uma dobra romance. Além disso, mostra a
formação de um homodímero através da interface do
dímero extensa formando entre ambos os domínios e o
linker canônica. A análise da interface do dímero
sugere que existem duas conformações alternativas. A
conformação da estrutura cristalina representa a
conformação fechada.
A estrutura de Kaia aqui relatada é o primeiro passo
nos esforços para utilizar estudos estruturais para a
elucidação da função relógio circadiano. Ele serve como
uma estrutura para futuros estudos sobre o sistema
KaiABC e outras proteínas relacionadas com relógio.

7. IMPLICAÇÕES PRÁTICAS COM O
CONHECIMENTO
Como a KaiA ainda está sendo estudada, podemos
tomar como principio de análise o conjunto de
proteínas responsáveis pelo relógio biológico do
organismo. Para tal, há uma que nos chamou
atenção.
A melatonina é produzido seletivamente durante a
noite e circula no sangue para coordenar as
atividades, tais como as nossas noites de sono.
Um tratamento farmacológico com a melatonina
pode ser usado para alterar artificialmente o ciclo
circadiano, por exemplo, pode ajudar a corrigir os
ciclos de sono alterados pela mudança rápida de
fuso horário.

8. PROTEÍNA QUE FAZ PARTE DO CONJUNTO
RESPONSÁVEL PELO RELÓGIO BIOLÓGICO
Exemplo:
Melatonina

10. REFERÊNCIAS
 http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Synechococcus_elongatu
s (acessado 10/11/2012 às 14:05)
 http://www.jbc.org/content/279/19/20511.long (acessado
10/11/2012 às 14:45)
 http://saude.hsw.uol.com.br/sono.htm (acessado 13/11/2012 às
16:50)
 http://www.pianetachimica.it/mol_mese/mol_mese_2008/01_Orolo
gio_Circadiano/Orologio_Circadiano_2.htm (acessado 10/11/2012
às 16:30)
 http://www.pianetachimica.it/mol_mese/mol_mese_2008/01_Orolo
gio_Circadiano/Orologio_Circadiano_1.htm (acessado 11/11/2012
às 15:45)
 http://www.rcsb.org/pdb/101/motm.do?momID=97 (acessado
10/11/2012 às 20:10)
 http://www.rcsb.org/pdb/explore/explore.do?structureId=1r8j
(acessado 10/11/2012 às 14:25)