Engenharia da luciferase de Amydetes vivianii para uso como reagente bioanalítico e biossensor de metais

• Processo: 18/26151-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2019
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2021
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Radiologia e Fotobiologia
• Pesquisador responsável: Vadim Viviani
• Beneficiário: Gabriel Felder Pelentir
• Instituição Sede: Centro de Ciências e Tecnologias para a Sustentabilidade (CCTS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Sorocaba , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 10/05426-8 - Bioluminescência de artrópodes: diversidade biológica em biomas brasileiros; origem bioquímica; evolução estrutural/funcional de luciferases; diferenciação molecular das lanternas; aplicações biotecnológicas, ambientais e educacionais, AP.TEM
• Assunto(s): Lampyridae Luciferases Luciferina Mutagênese sítio-dirigida Técnicas biossensoriais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Amydetes | Bioensaios ATP | Biosensor | luciferases | Bioluminescência e Biofotonica

Resumo

As luciferases de vagalumes lampirídeos emitem luz na região do verde-amarelo e seus espectros são sensíveis ao pH e metais pesados. Nas últimas décadas as luciferases de vagalumes têm sido intensivamente usadas em bioanálises de ATP, viabilidade celular, ensaios enzimáticos, e seus genes têm sido empregados como os genes repórter mais populares para estudar expressão gênica, biossensores e bioimagem. Recentemente, nosso grupo identificou o sitio de ligação de metais e o mecanismo de sensibilidade ao pH nestas luciferases, permitindo a engenharia dos sítios de ligação e iniciar a desenvolver luciferases com diferentes sensibilidades espectrais a diferentes metais. A luciferase de Amydetes vivianii é a luciferase com o espectro mais deslocado para o azul (539 nm) entre as luciferases pH-sensitivas, exibindo a menor sensibilidade ao pH. Por esta razão, esta enzima constitui um bom ponto de partida para desenvolver luciferases sensoras mais específicas de metais e pH. Assim, neste projeto realizaremos mutagênese sitio-dirigida da região sensora de pH, caracterizaremos a sensibilidades ao pH e a diferentes metais como cádmio e mercúrio, as cinéticas destes mutantes, e finalmente serão obtidas curvas-padrão de ATP para utilizar estas luciferases para análise simultânea de concentração de metais e ATP intracelulares.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

PELENTIR, G. F.; BEVILAQUA, V. R.; VIVIANI, V. R.. A highly efficient, thermostable and cadmium selective firefly luciferase suitable for ratiometric metal and pH biosensing and for sensitive ATP assays. PHOTOCHEMICAL & PHOTOBIOLOGICAL SCIENCES, v. 18, n. 8, p. 2061-2070, AUG 1 2019. (10/05426-8, 15/06875-4, 18/26151-9)