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Efeito de estímulo oxidativo e do estado redox do imunoproteassomo na geração de peptídeos para a apresentação por complexos de histocompatibilidade do tipo I em células dendríticas: implicações da modulação redox do imunoproteassomo

Processo: 06/05498-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de março de 2007
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2009
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
Pesquisador responsável:Marilene Demasi
Beneficiário:Gilberto Moreira Piassa Filho
Instituição-sede: Instituto Butantan. Secretaria da Saúde (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil

Resumo

As células dendríticas (DC: Dendritic Cells) são cruciais para a iniciação da resposta imune. O processamento proteico nestas células para a geração de peptídeos antigênicos e posterior apresentação por complexos de histocompatibilidade do tipo I (MHC I) é feito pelo proteassomo. Nestas células existe predominância do imunoproteassomo (IP) em contraponto ao proteassomo padrão (PT) presente em todos os tecidos e altamente conservado em eucariontes. A diferença entre o IP e o PT reside na eficiência de geração de peptídeos pela clivagem proteica que são processados pelo complexo MHC tipo I para apresentação antigênica. Esta diferença é atribuída a um efeito cinético devido à substituição de três cadeias polipeptídicas que compõe a unidade catalítica do PT (unidade 20S), são elas: beta1, beta2 e beta3, responsáveis pelas atividades do tipo caspase, tripsina e quimiotripsina, respectivamente. Na presença de interferon-gamma; (IFN-gamma;), estas subunidades são substituídas por suas contrapartes denominadas de LMP2, MECL1 e LMP7, respectivamente. Após a ativação por IFN-gamma; o IP pode ser encontrado na grande maioria de células nucleadas. No entanto, o IP está presente de maneira constitutiva nas células dendríticas. A vantagem do IP em ralação ao PT na geração de peptídeos para apresentação por complexos MHC I, reside no aumento das atividades tipo quimiotripsina e tripsina (clivagem após resíduos hidrofóbicos e básicos, respectivamente) e menor habilidade para a clivagem pós-acidíca, também denominada de atividade tipo caspase. Em trabalhos até o momento realizados pelo presente grupo de pesquisa ficou demonstrado que o PT sofre o processo de glutatiolação de seus resíduos de cisteína. Esse processo, já demonstrado para uma série de outras proteínas, ocorre quando alterações redox intracelulares promovem a queda do status redutor da célula o que facilita a oxidação dos resíduos de cisteína (Cys-SH) proteicos ao ácido sulfênico (Cys-SOH) que por sua vez é susceptível de glutatiolação (Cys-SSG) que é a formação de dissulfeto misto entre resíduos de Cys proteicos e a glutationa intracelular (GSH). A glutatiolação do PT altera sua atividade catalítica sítio - específica, tendo sido verificada a diminuição da atividade tipo quimiotripsina e caspase sem alteração da atividade tipo tripsina. No presente projeto de pesquisa nosso objetivo será investigar que papel tem a glutatiolação do IP na geração de peptídeos antigênicos. São poucos os relatos na literatura que abordam o papel do estado redox intracelular ou do efeito de espécies reativas do oxigênio e nitrogênio (ROS e RNS, respectivamente) em células dendríticas. Nosso interesse será promover alterações do estado redox do IP em células dendríticas, tomando por modelo alterações do metabolismo oxidativo intracelular pela inibição da cadeia de elétrons da mitocôndria e também através do desafio oxidativo extracelular, para finalmente verificar as consequências na geração de peptídeos destinados à apresentação antigênica. Nossa hipótese de trabalho é de que a glutatiolação do IP altera o padrão de peptídeos gerados para apresentação do tipo MHC I e de que tais alterações possam ser relevantes no campo da imunoterapia que recentemente tem ganhado destaque em relação às terapias antitumorais e na produção de vacinas. Além da possível contribuição à imunoterapia, investigar se o estado redox do IP nas DC tem importância em outros campos investigativos, tais como em doenças autoimunes. E, por último, acreditamos que o projeto contribua para a elucidação dos mecanismos moleculares envolvidos na apresentação antigênica pelos complexos do tipo MHC I. (AU)