Agregados de proteínas amiloides e a relação entre a Doença de Alzheimer e Diabetes tipo 2 investigada por complexos luminescentes de Ru(II)

• Processo: 19/21143-0
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de março de 2020 - 28 de fevereiro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Rose Maria Carlos
• Beneficiário: Rose Maria Carlos
• Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Pesq. associados: Elaine Guadelupe Rodrigues
• Assunto(s): Biofísica Luminescência Oligômeros Compostos de rutênio Proteínas amiloidogênicas Peptídeos beta-amiloides Doença de Alzheimer Diabetes mellitus tipo 2

Resumo

A agregação de proteínas amilóides tem implicações em várias doenças incluindo o peptídeo beta amilóide (bA) na doença de Alzheimer (DA) e a insulina na diabetes tipo 2. Além de serem doenças crônicas, estando entre as maiores causas de morte e de custo, vários estudos indicam uma relação próxima entre elas. Tal como a resistência à insulina, tanto que a DA é descrita como diabetes tipo 3. Entre as várias espécies do bA, as espécies oligoméricas (ObA) são consideradas as mais tóxicas para a DA. Estas espécies são geradas nos estágios iniciais de agregação pela associação em dímeros, trimeros e até dodecameros de bA. Assim a composição, conformação e tamanho dos ObA que determinam os riscos na DA ainda não estão elucidados. Outras questões relevantes, como a interação dos ObA com a membrana celular que são os principais responsáveis pela perda sináptica no SNC causando alterações cognitivas que são a base da DA, e o efeito protetivo da insulina em relação a toxicidade dos ObA, também não estão esclarecidos. Como todas estas características têm o potencial de alterar as principais propriedades de agregação do bA, é importante que os efeitos sobre estes fatores sejam investigados. Um dos maiores desafios na pesquisa com proteinas amilóides é encontrar uma estratégia sensível e seletiva para as espécies geradas nos estágios iniciais de agregação. Estudos recentes em nosso laboratório mostraram que complexos luminescentes de Ru(II) desenvolvidos por nós são sondas moleculares sensíveis ao bA; esses complexos demonstram capacidade de identificar e diferenciar os agregados do bA pelas alterações nas respostas luminescentes sem alterar a emissão intrinsica do bA: bA1-28 (1,7 e 18,5 ns), bA11-22 (1,8 e 22,8 ns) e bA1-40 (2,8 e 7,4 ns). Esses resultados nos motivaram a intensificar os estudos com proteínas amiloides. Neste projeto pretendemos realizar um estudo comparativo dos ObA e toxicidade com os seguintes peptídeos bA (1-28, 29-40, 25-35, 1-40, 1-42) e p3(17-40, 17-42) os quais são as espécies mais comumente identificadas in vitro e produzidas in vivo pelo bA. Pretendemos também investigar a influência e efeito da membrana celular e da insulina na conformação e na toxicidade destas espécies. A agregação do bA em tempo real será acompanhada por observação direta das alterações morfológicas dos agregados por microscopia eletrônica (MET e CryoEM) e pela emissão intrínseca do bA. Indiretamente a agregação será monitorada por alterações nas intensidades e nos tempos de vida de emissão do complexos de Ru(II) e por microscopia de fluorescência confocal. As toxicidades dos ObA serão investigados pelas alterações nas viabilidades celulares das células neuronais da linhagem PC12. (AU)

Publicações científicas

(6)

(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)

SILVA, ELDEVAN; MARCHI, RAFAEL; MATOS, CARLA; SILVA, MARIA; FERNANDES, JOAO; BUENO, ODAIR; CARLOS, ROSE. INSECTICIDAL AND FUNGICIDAL ACTIVITY OF A MAGNESIUM COMPOUND CONTAINING ISOVANILLIC ACID AGAINST LEAF-CUTTING ANT AND ITS SYMBIOTIC FUNGUS. Química Nova, v. 44, n. 3, p. 267-271, 2021. (18/16040-5, 13/05536-6, 17/00839-1, 18/09145-5, 15/23146-6, 17/15455-4, 19/21143-0)

PEREIRA, LORENA M. B.; CALI, MARIANA P.; MARCHI, RAFAEL C.; PAZIN, WALLANCE M.; CARLOS, ROSE M.. Luminescent imaging of insulin amyloid aggregation using a sensitive ruthenium-based probe in the red region. Journal of Inorganic Biochemistry, v. 224, NOV 2021. (20/12129-1, 19/21143-0, 17/00839-1)

MARCHI, RAFAEL C.; CAMPOS, ISABELE A. S.; SANTANA, VINICIUS T.; CARLOS, ROSE M.. Chemical implications and considerations on techniques used to assess the in vitro antioxidant activity of coordination compounds. Coordination Chemistry Reviews, v. 451, JAN 15 2022. (18/03424-0, 19/21143-0)

ALMEIDA, MARLON P.; KOCK, FLAVIO V. C.; DE JESUS, HUGO C. R.; CARLOS, ROSE M.; VENANCIO, TIAGO. Probing the acetylcholinesterase inhibitory activity of a novel Ru(II) polypyridyl complex and the supramolecular interaction by (STD)-NMR. Journal of Inorganic Biochemistry, v. 224, NOV 2021. (18/09145-5, 18/16040-5, 19/21143-0)

MARCHI, RAFAEL C.; AGUIAR, INARA; CAMILO, MARIANA R.; BRAGA, ADRIANO H.; DO NASCIMENTO, EDUARDO S. P.; SANTANA, VINICIUS T.; NASCIMENTO, OTACIRO R.; CARLOS, ROSE M.. Photochemical Properties of a Mononuclear Mn(I) Triscarbonyl Complex in Water: An Insight into Different Oxidation States. CHEMISTRYSELECT, v. 6, n. 33, p. 8746-8753, SEP 7 2021. (19/21143-0, 11/06244-3, 14/12538-8)

CALI, MARIANA P.; PEREIRA, LORENA M. B.; TEODORO, MARCIO D.; SELLANI, TARCISO A.; RODRIGUES, ELAINE G.; CARLOS, ROSE M.. Comparison of A beta (1-40, 1-28, 11-22, and 29-40) aggregation processes and inhibition of toxic species generated in early stages of aggregation by a water-soluble ruthenium complex. Journal of Inorganic Biochemistry, v. 215, FEB 2021. (19/21143-0, 17/00839-1)