Novas perspectivas funcionais de uma serinoprotease de Crotalus durissus collilineatus: ação sobre canais iônicos dependentes de voltagem

• Processo: 14/16182-3
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de outubro de 2014
• Vigência (Término): 31 de março de 2018
• Área do conhecimento: Ciências da Saúde - Farmácia - Análise Toxicológica
• Pesquisador responsável: Eliane Candiani Arantes Braga
• Beneficiário: Johara Boldrini França
• Instituição-sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 11/23236-4 - Toxinas animais nativas e recombinantes: análise funcional, estrutural e molecular, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 15/16714-8 - Novas perspectivas funcionais de uma serinoprotease de Crotalus durissus collilineatus: atividade sobre canais iônicos dependentes de voltagem, BE.EP.PD
• Assunto(s): Canais iônicos Toxicologia

Resumo

A complexidade e variedade de alvos fisiológicos com as quais as toxinas de peçonha de serpentes interagem fazem destas, importantes candidatas para modelos no desenvolvimento de novos fármacos e ferramentas biológicas. As peçonhas de serpentes da família Viperidae são ricas fontes de enzimas proteolíticas que exercem diversas atividades biológicas na presa ou vítima, como ativação do sistema complemento e inflamação, alterações na diferenciação celular, interações com o sistema hemostático, entre outros. As serinoproteases de peçonha de serpentes (SVSPs - Snake Venom Serine Protease) atuam principalmente sobre proteínas plasmáticas, gerando uma diversidade de alterações fisiológicas com efeitos sobre a agregação plaquetária, coagulação sanguínea, fibrinólise, pressão sanguínea, sistema complemento e sistema nervoso. No entanto, a complexidade dos mecanismos pelos quais as SVSPs afetam a homeostasia da vítima não foi, até o momento, completamente esclarecida. Diante disso, o presente projeto tem por objetivo buscar novas perspectivas sobre a funcionalidade de uma SVSP de Crotalus durissus collilineatus, denominada collineina-1, com o intuito de ampliar os possíveis campos de aplicação dessa classe de toxinas. Dentro desse contexto, neste projeto é a proposta a investigação da ação da collineina-1, nas formas nativa, recombinante e mutante, sobre diferentes canais iônicos dependentes de voltagem. A collineina-1 nativa será purificada da peçonha por um método cromatográfico previamente descrito e a enzima recombinante será expressa em Pichia pastoris nas formas cataliticamente ativa e inativa (apresentando uma mutação na His43 da tríade catalítica por uma Arg43), de acordo com protocolo previamente padronizado. As toxinas serão testadas quanto a sua ação sobre diferentes canais iônicos dependentes de voltagem (Kv e Nav) expressos em oócitos de Xenopus laevis por ensaios de eletrofisiologia. Os mecanismos pelos quais a collineina-1 atua sobre os canais iônicos dependente de voltagem serão então investigados por ensaios de eletrofisiologia utilizando a toxina cataliticamente inativa e por testes de reversibilidade do bloqueio ou modulação do canal. Os canais iônicos desempenham importantes funções celulares como excitação de nervos e células musculares, regulação da pressão sanguínea, mobilidade e capacitação de espermatozoides e modulação da proliferação de células tumorais. Apesar da importância desses canais, são poucas as toxinas de serpentes estudadas quanto à ação sobre canais iônicos, o que reforça a importância do estudo proposto na busca de novas toxinas moduladoras ou bloqueadoras desses canais com potencial para serem aplicadas em diversas áreas da ciência e/ou saúde.

Publicações científicas

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(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)

DE OLIVEIRA, ISADORA SOUSA; CARDOSO, IARA AIME; FIGUEIREDO BORDON, KARLA DE CASTRO; IMAI CARONE, SANTE EMMANUEL; BOLDRINI-FRANCA, JOHARA; PUCCA, MANUELA BERTO; ZOCCAL, KARMA FURLANI; FACCIOLI, LUCIA HELENA; SAMPAIO, SUELY VILELA; ROSA, JOSE CESAR; et al. Global proteomic and functional analysis of Crotalus durissus collilineatus individual venom variation and its impact on envenoming. JOURNAL OF PROTEOMICS, v. 191, n. SI, p. 153-165, JAN 16 2019. (14/16182-3, 14/03332-7, 11/23236-4)

PINHEIRO-JUNIOR, ERNESTO LOPES; BOLDRINI-FRANCA, JOHARA; PIRES DE CAMPOS ARAUJO, LUCIANA MATTOSO; SANTOS-FILHO, NORIVAL ALVES; BENDHACK, LUSIANE MARIA; CILLI, EDUARDO MAFFUD; ARANTES, ELIANE CANDIANI. LmrBPP9: A synthetic bradykinin-potentiating peptide from Lachesis muta rhombeata venom that inhibits the angiotensin-converting enzyme activity in vitro and reduces the blood pressure of hypertensive rats. Peptides, v. 102, p. 1-7, APR 2018. (14/05538-1, 14/16182-3, 13/07600-3)

AMORIM, FERNANDA GOBBI; CORDEIRO, FRANCIELLE ALMEIDA; PINHEIRO-JUNIOR, ERNESTO LOPES; BOLDRINI-FRANCA, JOHARA; ARANTES, ELIANE CANDIANI. Microbial production of toxins from the scorpion venom: properties and applications. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 102, n. 15, p. 6319-6331, AUG 2018. (14/16182-3, 16/04761-4, 12/14996-8, 11/12317-3)

BOLDRINI-FRANCA, JOHARA; PINHEIRO-JUNIOR, ERNESTO LOPES; PEIGNEUR, STEVE; PUCCA, MANUELA BERTO; CERNI, FELIPE AUGUSTO; BORGES, RAFAEL JUNQUEIRA; COSTA, TASSIA RAFAELLA; IMAI CARONE, SANTE EMMANUEL; DE MATTOS FONTES, MARCOS ROBERTO; SAMPAIO, SUELY VILELA; et al. Beyond hemostasis: a snake venom serine protease with potassium channel blocking and potential antitumor activities. SCIENTIFIC REPORTS, v. 10, n. 1, MAR 11 2020. (16/04761-4, 15/17286-0, 11/23236-4, 17/13485-3, 17/14035-1, 15/00740-0, 18/14158-9, 15/18432-0, 16/24191-8, 14/16182-3, 15/16714-8)