Estudos dos efeitos de surfactantes, do estado de oxidação do ferro e do pH do meio na estabilidade térmica da hemoglobina extracelular gigante de Glossoscolex paulistus (HbGp) na forma íntegra e de suas subunidades monômero d e trímero ABC

• Processo: 10/09719-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2010
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2013
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Marcel Tabak
• Beneficiário: José Wilson Pires Carvalho
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Tensoativos Hemoglobinas Glossoscolex paulistus
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: calorimetria | Estabilidade Térmica | HbGp | Hemoglobina extracelular | Saxs | surfactantes | Espectroscopias óticas, Ressonância Magnética, Espalhamento de raios X de baixo ângulo (SAXS).

Resumo

A hemoglobina extracelular gigante do anelídeo Glossoscolex paulistus (HbGp) apresenta uma extraordinária massa molecular de 3.6 MDa organizada em um arranjo oligomérico conhecido como "modelo do bracelete", ou seja, disposta como dois discos hexagonais sobrepostos. A sua estrutura quaternária apresenta 144 cadeias com grupo heme (globinas) e 36 cadeias sem grupo heme (linkers), demonstrando alta cooperatividade, grande estabilidade oligomérica e significativa capacidade de re-associação. Esta hemoglobina dissocia-se em pH alcalino e na presença de surfactantes, originando subunidades menores. A avaliação das constantes cinéticas de dissociação, do tamanho e forma das partículas correspondentes às diferentes formas de oxidação do heme da HbGp, na ausência e na presença de surfactantes, pode fornecer informações relevantes sobre a estrutura oligomérica e estabilidade da proteína. O presente projeto de doutorado propõe o estudo da estabilidade térmica, da dissociação e/ou desnaturação da HbGp nas suas formas oxi, meta e cianometa em diferentes valores de pH e na presença de surfactantes. Estes estudos nos permitirão avaliar os mecanismos de dissociação, possibilitando aprofundar na compreensão da estequiometria das subunidades do oligômero da proteína, avaliando a estabilidade térmica da proteína nativa, bem como sua estabilidade frente a processos de oxidação do heme. Para alcançar estes objetivos propõe-se o uso de diversas técnicas espectroscópicas e estruturais, como a espectroscopia de absorção ótica, dicroísmo circular (CD), espalhamento de luz dinâmico (DLS) e espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS), assim como a técnica de calorimetria no modo de calorimetria diferencial de varredura (DSC do inglês Differential Scanning Calorimetry). O uso do conjunto de técnicas biofísicas e físico-químicas proposto deverá contribuir no aprofundamento do conhecimento e caracterização desta hemoglobina gigante que vem sendo estudada no nosso grupo há vários anos. (AU)

Publicações científicas

(7)

(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)

CARVALHO, FRANCISCO ADRIANO O.; CARVALHO, JOSE WILSON P.; ALVES, FERNANDA ROSA; TABAK, MARCEL. pH effect upon HbGp oligomeric stability: characterization of the dissociated species by AUC and DLS studies. International Journal of Biological Macromolecules, v. 59, p. 333-341, AUG 2013. (09/17261-6, 11/09863-6, 10/09719-0)

CARVALHO, FRANCISCO A. O.; CARVALHO, JOSE W. P.; BIAZIN, EZER; SANTIAGO, PATRICIA S.; TABAK, MARCEL. Characterization of Rhinodrilus alatus hemoglobin (HbRa) and its subunits: Evidence for strong interaction with cationic surfactants DTAB and CTAC. COMPARATIVE BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY B-BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY, v. 167, p. 23-29, JAN 2014. (09/17261-6, 10/09719-0)

CARVALHO, JOSE WILSON P.; CARVALHO, FRANCISCO A. O.; SANTIAGO, PATRICIA S.; TABAK, MARCEL. Thermal denaturation and aggregation of hemoglobin of Glossoscolex paulistus in acid and neutral media. International Journal of Biological Macromolecules, v. 54, p. 109-118, MAR 2013. (09/17261-6, 10/09719-0)

CARVALHO, FRANCISCO A. O.; CARVALHO, JOSE WILSON P.; SANTIAGO, PATRICIA S.; TABAK, MARCEL. Urea-induced unfolding of Glossoscolex paulistus hemoglobin, in oxy- and cyanomet-forms: A dissociation model. International Journal of Biological Macromolecules, v. 52, p. 340-348, JAN 2013. (09/17261-6, 10/09719-0)

CARVALHO, JOSE WILSON P.; ALVES, FERNANDA ROSA; BATISTA, TATIANA; CARVALHO, FRANCISCO ADRIANO O.; SANTIAGO, PATRICIA S.; TABAK, MARCEL. Sodium dodecyl sulfate (SDS) effect on the thermal stability of oxy-HbGp: Dynamic light scattering (DLS) and small angle X-ray scattering (SAXS) studies. COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES, v. 111, p. 561-570, NOV 1 2013. (09/17261-6, 11/09863-6, 10/09719-0)

CARVALHO, JOSE WILSON P.; SANTIAGO, PATRICIA S.; BATISTA, TATIANA; GARRIDO SALMON, CARLOS ERNESTO; BARBOSA, LEANDRO R. S.; ITRI, ROSANGELA; TABAK, MARCEL. On the temperature stability of extracellular hemoglobin of Glossoscolex paulistus, at different oxidation states: SAXS and DLS studies. Biophysical Chemistry, v. 163, p. 44-55, APR 2012. (10/09719-0)

CARVALHO, FRANCISCO ADRIANO O.; CARVALHO, JOSE WILSON P.; SANTIAGO, PATRICIA S.; TABAK, MARCEL. Further characterization of the subunits of the giant extracellular hemoglobin of Glossoscolex paulistus (HbGp) by SDS-PAGE electrophoresis and MALDI-TOF-MS. Process Biochemistry, v. 46, n. 11, p. 2144-2151, NOV 2011. (09/17261-6, 10/09719-0)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

CARVALHO, José Wilson Pires. Estudo da estabilidade térmica da hemoglobina extracelular gigante de Glossoscolex paulistus (HbGp): efeitos do estado de oxidação do ferro do grupo heme, pH e presença de surfactante. 2013. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos (IQSC/BT) São Carlos.