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Bases moleculares do halofilismo: prospecção e caracterização de enzimas proteolíticas em archaeas halo-extremófilas

Processo: 11/05757-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2011
Vigência (Término): 31 de agosto de 2013
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Enzimologia
Pesquisador responsável:Luiz Juliano Neto
Beneficiário:Débora Noma Okamoto
Instituição-sede: Instituto Nacional de Farmacologia (INFAR). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Enzimas proteolíticas   Cinética enzimática   Extremófilos   Peptídeo hidrolases

Resumo

As peptidases são enzimas relevantes em muitos processos celulares e amplamente utilizadas na biotecnologia e indústria. Os estudos das atividades enzimáticas das peptidases in vitro em geral diferem das condições in vivo, uma vez que o ambiente intracelular é composto de uma variedade de macromoléculas, polímeros e sais que interferem no dobramento e função das proteínas, particularmente modulando suas interações com a água. A avaliação das contribuições destes componentes celulares na estabilização das proteínas é relevante, particularmente em seres homeotérmicos, pois estes tem que adaptar ou responder principalmente a choques osmóticos. Assim, as peptidases de microrganismos halofílicos podem fornecer modelos interessantes para o estudo dos efeitos macromoléculas, polímeros e sais sobre a estabilidade e a atividade das peptidases. Microrganismos halofílicos são especializados para viver em ambientes com alta concentração de sal, podem ser encontrados nos três domínios taxonômicos, mas são abundantes em Archaea e Bacteria, com estratégias adaptativas distintas a condição de hipersalinidade.O objetivo deste trabalho é prospectar em microorganismos halofilicos enzimas proteolíticas que requerem e toleram essas altas concentrações salinas utilizando substratos peptídicos com supressão intramolecular de fluorescência (FRET) na forma de bibliotecas combinatórias sintéticas. A fim de contribuir para o melhor entendimento das bases moleculares da adaptação enzimática à salinidade, pretende-se dar continuidade ao estudo das proteases modelo subtilisinas-simile Nep (Archaea) e SR5-3 (Bacteria) efetuando comparações estruturais, o que permitirá inferências sobre a relação estrutura-função dessas peptidases. Estas informações auxiliarão no aperfeiçoamento e no design de novas aplicações biotecnológicas para enzimas halofílicas, além de constituir uma ferramenta de grande utilidade para a melhor compreensão dos mecanismos envolvidos nas interações proteína-solvente.Outro foco deste projeto será o uso de espectroscopia de massa tipo MALDI-TOF na caracterização de microorganismos. Esta técnica foi recentemente instalada nos laboratórios do Dr Luiz Juliano e participarei do uso desta técnica na caracterização de microorganismos isolados da compostagem do Zoológico de São Paulo, onde também focalizaremos a procura de halofilicos. Alem disso, faremos uso desta técnica para caracterizar o perfil protéico de proteínas das coleções de microorganismos residentes na FIOCRUZ, com particular atenção aos microorganismos potencialmente halofilicos.