Esticolisinas de anêmona do mar: interação com ácidos nucléicos para aplicação biotecnológica

• Processo: 16/01379-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
• Data de Início da vigência: 07 de junho de 2016
• Data de Término da vigência: 06 de agosto de 2016
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Rosangela Itri
• Beneficiário: Rosangela Itri
• Pesquisador visitante: María Eliana Lanio Ruiz
• Instituição do Pesquisador Visitante: Universidad de La Habana (UH), Cuba
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Lipossomos Espalhamento de raios X a baixos ângulos Intercâmbio de pesquisadores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: GUVs | interação proteína-DNA | Itc | lipossomos | Saxs | toxinas formadoras de poro | Interacao proteina-membrana e proteina-DNA

Resumo

Esticolisinas I and II (Sts/StI and StII) são proteínas formadoras de poro (PFP), que pertencem a família de actiniporinas, produzidas pela anemoma marinha Stichodactyla helianthus. Actinoporinas são secretadas na forma solúvel e incorporadas em membranas onde elas formam poros oligoméricos transmembrana com raio de 1 nm, levando a lise celular. São caracterizadas com alto Ip (> 9.0), massa molecular de cerca de 20 kDa, não contendo resíduos de cisteina. Embora as Sts apresentem alta similaridade e identidade na sequência de aminoácidos, St II e' mais ativa que StI. A região N-terminal parece ser a responsável pela formação de poro e a diferença de atividade entre elas. Devido ao alto valor de Ip, as Sts possuem uma alta quantidade de carga positiva a pH neutro. Considerando esta característica e a atividade permeabilizante, Sts podem comportar-se como agentes policatiônicos que se condensam na superfície de ácidos nucleicos, capazes de mediar o escape endosomal para expressar ou bloquear a expressão gene-alvo nas células. De fato, resultados obtidos pelo grupo da profa. Lanio (Universidade de Havana, Cuba) sugerem esta possibilidade: St II e' capaz de interagir com DNA formando complexos de DNA-StII a diferentes razoes N/P exibindo diferenças com aqueles formados pelo policátion clássico polietilenimina (PEI). Os complexos de DNA-St II mantiveram a atividade hemolítica da proteína (dados não publicados). Estes resultados suportam a ideia que Sts podem funcionar como sistema de liberação em células. As caracterização estrutural e termodinâmica que governam a formação dos complexos DNA-St II são muito importantes e necessárias. Neste sentido, a visita da profa Lanio (Un. Havana) para trabalhar em colaboração com a profa Itri (IFUSP) tem como principal objetivo investigar as propriedades estruturais dos complexos DNA-St II na ausência e presença de membranas através da técnica de SAXS, acoplado a determinação de parâmetros termodinâmicos a serem obtidos pela técnica de calorimetria de titulação isotérmica em colaboração com o prof. Pietro Ciancaglini da FFCLRP-USP. Uma vez que as características estruturais dos complexos forem determinadas, também pretendemos avaliar a atividade permeabilizante em membranas da St II e associada ao DNA utilizando vesículas unilamelares gigantes (GUVs) como membranas modelo observadas por microscopia ótica (IFUSP). A interação de St II e seu complexo com membranas faz parte do projeto de doutoramento de Raffaela de Rosa (bolsista FAPESP, orientação R. Itri) com benefício direto da visita da profa. Lanio. (AU)

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)

DONATO, MARESSA; SOTO, CARMEN; LANIO, MARIA ELIANA; ITRI, ROSANGELA; ALVAREZ, CARLOS. The pore-forming activity of sticholysin I is enhanced by the presence of a phospholipid hydroperoxide in membran. Toxicon, v. 204, p. 44-55, DEC 2021. (17/08460-1, 16/01379-1)