Active site topology and reaction mechanism of GTP cyclohydrolase I.

GTP cyclohydrolase I of Escherichia coli is a torus-shaped homodecamer with D5 symmetry and catalyzes a complex ring expansion reaction conducive to the formation of dihydroneopterin triphosphate from GTP. The x-ray structure of a complex of the enzyme with the substrate analog, dGTP, bound at the active site was determined at a resolution of 3 A. In the decamer, 10 equivalent active sites are present, each of which contains a 10-A deep pocket formed by surface areas of 3 adjacent subunits. The substrate forms a complex hydrogen bond network with the protein. Active site residues were modified by site-directed mutagenesis, and enzyme activities of the mutant proteins were measured. On this basis, a mechanism of the enzyme-catalyzed reaction is proposed. Cleavage of the imidazole ring is initiated by protonation of N7 by His-179 followed by the attack of water at C8 of the purine system. Cystine Cys-110 Cys-181 may be involved in this reaction step. Opening of the imidazole ring may be in concert with cleavage of the furanose ring to generate a Schiff's base from the glycoside. The gamma-phosphate of GTP may be involved in the subsequent Amadori rearrangement of the carbohydrate side chain by activating the hydroxyl group of Ser-135.

Catalytically critical nucleotide in domain 5 of a group II intron.

Domain 5 (D5) is a small hairpin structure within group II introns. A bimolecular assay system depends on binding by D5 to an intron substrate for self-splicing activity. In this study, mutations in D5 identify two among six nearly invariant nucleotides as being critical for 5' splice junction hydrolysis but unimportant for binding. A mutation at another site in D5 blocks binding. Thus, mutations can distinguish two D5 functions: substrate binding and catalysis. The secondary structure of D5 may resemble helix I formed by the U2 and U6 small nuclear RNAs in the eukaryotic spliceosome. Our results support a revision of the previously proposed correspondence between D5 and helix I on the basis of the critical trinucleotide 5'-AGC-3' present in both. We suggest that this trinucleotide plays a similar role in promoting the chemical reactions for both splicing systems.

Desenvolvimento de protocolos para IATF com 7 dias de permanência do CIDR® em fêmeas Nelore

O objetivo do experimento I foi avaliar a redução do tempo de permanência do dispositivo de P4 de 9 para 7 dias sob parâmetros reprodutivos de vacas Nelore. Foram utilizadas 674 vacas lactantes entre 40-60 dias pós parto que receberam no início do protocolo (d0) BE + CIDR. No momento da retirada do CIDR foi administrado PGF2 α, ECP e eCG. A IATF ocorreu 55 e 48 horas após a retirada do dispositivo nos tratamentos 7d-CIDR e 9d-CIDR, respectivamente. Dez dias após a IA foi realizada colheita de sangue para dosagem de P4 sérica e confirmação da ovulação. Vacas tratadas com 7d-CIDR apresentaram menor (p < 0,01) folículo ovulatório em relação ao 9d-CIDR. No entanto, a concentração de P4 pós-IA, taxas de ovulação, detecção de estro e prenhez não foram influenciadas pelo tempo de permanência do CIDR. Assim, o uso do CIDR por 7 dias promoveu desempenho reprodutivo semelhante em vacas Nelore comparado ao protocolo com 9 dias. O experimento II teve o objetivo de avaliar os efeitos da reutilização do CIDR por até 35 dias de uso em vacas e 42 dias em novilhas Nelore. Utilizou-se 749 vacas lactantes 40-60 dias pós parto e 92 novilhas púberes. No d0 os animais receberam BE + CIDR novo (CIDR1) ou previamente usado por 7 (CIDR2), 14 (CIDR3), 21 (CIDR4), 28 (CIDR5) e 35 (CIDR6) dias. No momento da retirada do CIDR (d7) foi administrado PGF2 α, ECP, eCG e exame de US para mensuração do maior folículo (FD), além de colheita de sangue para dosagem de P4. A IATF ocorreu 55 horas após a retirada do dispositivo. O diâmetro do FD foi maior (p < 0,01) de acordo com o maior número de usos do CIDR nas vacas, a concentração de P4 reduziu nos CIDRs reutilizados porém se mantiveram acima de 1,5 ng/ml e a taxa de prenhez não foi afetada pela reutilização do dispositivo por até 5 vezes em vacas e o sexto uso em novilhas. O protocolo com 7 dias de permanência permite a reutilização do CIDR por até 6 vezes mantendo a mesma eficiência reprodutiva. No experimento III o objetivo foi avaliar se a aplicação do eCG dois dias antes da retirada do dispositivo aumenta o tamanho do FO, CL e taxa de prenhez. Foram utilizadas 681 vacas lactantes 40-60 dias pós parto e 182 novilhas púberes. Os animais foram distribuídos em dois tratamentos com aplicação de eCG no quinto (5d-eCG) ou sétimo dia (7d-eCG). No d0, os animais receberam BE + CIDR e no dia 7 o CIDR foi retirado e administrado PGF2 α e ECP. Dez dias após a IA foi realizada US para mensuração do CL e colheita de sangue para dosagem de P4. A IATF ocorreu 55 horas após a retirada do dispositivo. O tratamento 5d-eCG aumentou (p < 0,01) o FO nas vacas em relação ao grupo 7deCG e o mesmo ocorreu nas novilhas. Em vacas, a concentração de P4 pós IA foi mais alta (p = 0,04) no 5d-eCG. Em novilhas o diâmetro do CL pós-IA foi maior (p < 0,01) no 5d-eCG. No entanto, a antecipação da aplicação do eCG foi eficiente em aumentar o folículo ovulatório no momento da IATF, mas não aumentou a taxa de prenhez