Acetylcholinesterase from Atta Sexdens (leaf-cutter ants): development of a system to expression, purification and functional characterization

• Processo: 14/21852-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2014
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2016
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
• Pesquisador responsável: Quezia Bezerra Cass
• Beneficiário: Claudia Aparecida Alves
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/01710-1 - Ligantes enzimáticos: novos modelos de triagem, AP.TEM
• Assunto(s): Bioquímica Colinesterases Formigas cortadeiras
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: colinesterases | ensaios de cristalização | expressão heteróloga | Formigas cortadeiras | Bioquímica

Resumo

As formigas cortadeiras, principalmente as espécies pertencentes ao gênero Atta (saúvas) e do gênero Acromyrmex (quenquéns), são insetos pragas conhecidos pelo seu poder de destruição de um grande número de espécies vegetais e pelo prejuízo econômico causado à agricultura. Os inseticidas mais utilizados atualmente têm como alvo a inibição da enzima Acetilcolinesterase- AChE- (EC 3.1.1.7). Apesar de largamente utilizados, esses inseticidas também inibem AChE de animais (incluindo o Homem) o que acarreta sérios problemas ambientais e de saúde. Isto acontece porque o sítio catalítico de AChE de insetos e humanos apresenta uma alta similaridade e os inibidores que constituem os inseticidas se ligam nesta região da molécula. Estudos recentes mostram a presença de uma cisteína, na posição 289 conservada em AChE em todos os insetos e ausente em mamíferos, que pode ser um alvo interessante para defensores agrícolas mais específicos e seguros ambientalmente. A relevância desta análise é de suma importância visto que há possibilidades de, por meio de técnicas de desenho racional de moléculas ou da busca das mesmas em produtos naturais, criar um composto totalmente específico e eficaz, e, além disso, seguro ambientalmente. Assim, o objetivo geral deste projeto é expressar a AChE de A. sexdens na forma solúvel e ativa para utilização em ensaios de busca de inibidores e estudo estrutural. Para atingir esse objetivo, o gene que codifica a síntese da AChE de A. sexdens será clonado em vetor apropriado para expressão da enzima em P. pastoris e a proteína será purificada e caraterizada enzimaticamente. A enzima pura será utilizada em ensaios de cristalização para futuros estudos estruturais e também será imobilizada para otimizar a busca de inibidores. Os experimentos de imobilização da AChE e busca de inibidores serão realizados por um aluno de doutorado.