The specificity of interactions between proteins and sulfated polysaccharides

Os polissacarídeos sulfatados são capazes de se ligar às proteínas com diferentes níveis de especificidade. São macromoléculas altamente ácidas que podem se ligar de forma inespecífica a qualquer domínio básico da superfície de uma proteína em soluções com baixa força iônica, contudo tais interações não parecem ser fisiologicamente significativas. Por outro lado, foram identificados vários sistemas nos quais componentes estruturais muito específicos dos polissacarídeos sulfatados conferem alta afinidade para algumas proteínas. O exemplo mais conhecido é o pentassacarídeo da heparina com alta afinidade pela antitrombina. Outros exemplos podem ser observados no estudo de invertebrados marinhos, tais como a importância da estrutura fina do dermatam sulfato para sua interação com o cofator II da heparina e o envolvimento defucanas sulfatadas encontradas no gel que envolve osóvulos dos ouriços-do-mar na espécie especificidade da fertilização. Um terceiro exemplo de interação específica é aquele descrito para o glicosaminoglicano heparam sulfato encontrado na superfície celular. Neste caso, o padrão de sulfatação pode determinar diferentes afinidades do carboidrato por citoquinas, fatores de crescimento e outras proteínas encontradas na superfície celular e na matriz extracelular. Estas interações complexas entre proteínas e carboidratos são capazes de influenciar a difusão das proteínas através dos tecidos, assim como modelar a resposta celular a estas moléculas.

Preparation and purification of Flavobacterium heparinum chondroitinases AC and B by hydrophobic interaction chromatography

Flavobacterium heparinum is a soil bacterium that produces several mucopolysaccharidases such as heparinase, heparitinases I and II, and chondroitinases AC, B, C and ABC. The purpose of the present study was to optimize the preparation of F. heparinum chondroitinases, which are very useful tools for the identification and structural characterization of chondroitin and dermatan sulfates. We observed that during the routine procedure for cell disruption (ultrasound, 100 kHz, 5 min) some of the chondroitinase B activity was lost. Using milder conditions (2 min), most of the chondroitinase B and AC protein was solubilized and the enzyme activities were preserved. Tryptic soy broth without glucose was the best culture medium both for bacterial growth and enzyme induction. Chondroitinases AC and B were separated from each other and also from glucuronidases and sulfatases by hydrophobic interaction chromatography on HP Phenyl-Sepharose. A rapid method for screening of the column fractions was also developed based on the metachromatic shift of the color of dimethylmethylene blue