Dentre a classe das chaperonas moleculares, existe uma superfamília denominada como proteínas de choque térmico ou, do inglês, Heat Shock Proteins (Hsps) que são demasiadamente expressas nas células, sob condição normais e de estresse e atuam na proteostase celular. A família das Hsp70, proteínas de 70 kDa, apresentam cerca de 40-60% de identidade na sequência de aminoácidos e são proteínas monoméricas, altamente conservadas, ubíquas e ATP-dependentes. Dentre os diferentes membros pertencentes à família das Hsp70 humanas (HspA), a isoforma HspA1A citossólica, é uma importante constituinte da rede celular das chaperonas moleculares e provedoras de folding dentro das células. Estruturalmente, as Hsp70 são proteínas compostas por dois domínios, o domínio de ligação ao nucleotídeo (NBD, do inglês Nucleotide Binding Domain), localizado na região N-terminal, responsável pela atividade ATPásica intrínseca, e o domínio de ligação ao peptídeo (PBD, do inglês Peptide Binding Domain), presente na região C-terminal e responsável pela interação com sequências de resíduos de aminoácidos hidrofóbicos na proteína-cliente. A investigação da função, dinâmica, estrutura e estabilidade do PBD e NBD individualizados da HspA1A, pode auxiliar na elucidação do papel dessa no desenvolvimento de algumas patologias degenerativas e cânceres. Desta forma, o presente trabalho consistiu em avaliar algumas propriedades estruturais e funcionais dos domínios da HspA1A individuais. Os resultados obtidos mostraram que as proteínas recombinantes referentes às construções HspA1A_NBD e HspA1A_PBD foram produzidas em sua forma enovelada, com conteúdo de estrutura secundária, e se comportam, respectivamente, como monômero e mistura de oligômero em solução. As proteínas apresentaram estabilidade térmica diferentes, sendo o PBD parcialmente reversível e o NBD irreversível. O NBD apresenta maior estabilidade térmica na presença dos nucleotídeos adenosina. A estabilidade química, para ambos, apresentou duas transições, de forma que para o PDB, foi característico de desenovelamento cooperativo e, para o NBD, parcialmente cooperativo. O NBD e canônica (sob as mesmas condições) apresentaram atividade ATPásica baixa e similar, de forma que a afinidade da HspA1A pelo ATP foi maior do que a do domínio. Em suma, os resultados obtidos enriquecem as informações à cerca das características individuas dos domínios e suas influências na canônica HspA1A, complementando o conhecimento à cerca dessas.

Among the class of molecular chaperones, there is a superfamily called heat shock proteins or, in English, Heat Shock Proteins (Hsps) that are overexpressed in cells, under normal and stress conditions, and act on cellular proteostasis. The Hsp70 family, 70 kDa proteins, show about 40-60% amino acid sequence identity and are monomeric, highly conserved, ubiquitous and ATP- dependent proteins. Among the different members belonging to the human Hsp70 (HspA) family, the cytosolic HspA1A isoform is an important constituent of the cellular network of molecular chaperones and providers of folding within cells. Structurally, Hsp70 are proteins composed of two domains, the Nucleotide Binding Domain (NBD), located in the N-terminal region, responsible for ATPase activity, and the Peptide Binding Domain (PBD), present in the C-terminal region and responsible for the interaction with sequences of hydrophobic amino acid residues in the client protein. The investigation of the function, dynamics, structure and stability of PBD and NBD individualized from HspA1A, may help to elucidate its role in the development of some degenerative pathologies and cancers. Therefore, the present work consisted of evaluating some structural and functional properties of individual HspA1A domains. The results obtained showed that the recombinant proteins referring to the HspA1A_NBD and HspA1A_PBD constructs were produced in their folded form, with secondary structure content, and behave, respectively, as monomer and oligomer mixture in solution. The proteins showed different thermal stability, PBD being partially reversible and NBD irreversible. NBD has greater thermal stability in the presence of adenosine nucleotides. The chemical stability, for both, presented two transitions, so that for the PDB, it was characteristic of cooperative unfolding and, for the NBD, partially cooperative. NBD and canonical (under the same conditions) showed low and similar ATPase activity, so that the affinity of HspA1A for ATP was greater than that of the domain. In short, the results obtained enrich the information about the individual characteristics of the domains and their influences on the canonical HspA1A, complementing the knowledge about these.