Mutações relacionadas com a alteração do sítio de ligação do zinco na metaloenzima Cu,Zn-superóxido dismutase (SOD1): Efeitos na atividade catalítica da enzima após mutações sítio dirigidas

• Processo: 10/12817-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2011
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2013
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Giselle Cerchiaro
• Beneficiário: Tânia Maria Manieri
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 07/50765-2 - Estudo de processos oxidativos e radicalares envolvendo o cobre no meio biológico: uma investigação de mecanismos moleculares da atividade oxidante de complexos e proteínas contendo cobre, AP.JP
• Assunto(s): Superóxido dismutase Química bioinorgânica Metaloenzimas Zinco Cobre Mutação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cobre | Metaloenzimas | Mutações | Sod1 | superóxido dismutase | zinco | Bioinorgânica

Resumo

Entender os mecanismos pelos quais os radicais livres e espécies oxidantes atuam em processos fisiológicos torna-se cada vez mais complexo, especialmente aqueles envolvendo metais de transição com elevada atividade redox como o cobre, ou participante de muitas funções celulares como o zinco, ambos presentes na metaloenzima Cu,Zn-Superóxido Dismutase (SOD1), onde muitos processos envolvendo a sua agregação e função peroxidásica deletéria ainda está em plena discussão na literatura após mais de 40 anos de sua descoberta e caracterização. Nesta área de pesquisa o papel de mutações na enzima relacionado a casos familiares da doença Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) começa ser elucidado recentemente, onde soube-se que o tipo de agregação protéica observado e a gravidade da doença depende do tipo de mutação na SOD1. Mutações que afetam o modo de coordenação do zinco são as mais intrigantes, pois revelam uma alta patogenicidade da ELA. Sabe-se muito pouco sobre como a SOD1, sem mutações, estaria envolvida com casos de ELA esporádicos (os mais comuns), e nossa proposta é que está relacionado a alterações no sítio de ligação ao zinco na enzima, levando a agregações protéicas e formas agressivas da doença. Portanto neste projeto de mestrado pretendemos estudar algumas mutações sítio dirigidas na SOD1, especificamente no sítio complexante de zinco, e verificar como a enzima se comporta cataliticamente e estruturalmente. Para isso, as etapas do trabalho serão: 1) construção das mutações via PCR, onde a estrutura da enzima seja estabilizada, em sistemas adequados para expressão da enzima em grandes quantidades em bactérias; 2) expressão e isolamento da(s) hSOD1 mutada (hSOD1mut); 3) estudo da atividade catalítica normal da(s) hSOD1mut e estudo de sua estrutura através de Espectroscopia paramagnética eletrônica (EPR) para verificação do sítio de cobre e através de Dicroísmo Circular, para verificação das estruturas secundárias protéicas.