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Tissue-nonspecific alkaline phosphatase (TNAP) de Homo sapiens e seus mecanismos de interação com modelos de membranas: uma abordagem biofísica

Processo: 13/26088-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2015
Vigência (Término): 31 de outubro de 2015
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
Convênio/Acordo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Pesquisador responsável:Antonio José da Costa Filho
Beneficiário:Assuero Faria Garcia
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Assunto(s):Dicroísmo circular   Fluorescência   Ressonância paramagnética eletrônica

Resumo

As fosfatases alcalinas são enzimas que catalisam a hidrólise de fosfomonoésteres, liberando fosfato e álcool. Estas enzimas são diméricas em solução e são encontradas na maioria dos organismos. Até o momento, quatro isoenzimas foram identificadas em humanos. Destas apenas uma pode ser encontrada em qualquer tecido do corpo; por essa razão foi denominadas tissue-nonspecific alkaline phosphatase (TNAP). Em mamíferos, esta enzima está associada com uma desordem genética que resulta em falha (com diferentes graus de severidade) na mineralização dos ossos (a hipofosfatasia). Os mecanismos que a TNAP utiliza para realizar sua função ainda não foram completamente elucidados, mas acredita-se que ela esteja envolvida no aumento da concentração de fosfato inorgânico, na promoção da mineralização dos ossos, na diminuição da concentração de fosfato extracelular e também na inibição da mineralização. A TNAP está localizada na parte externa da membrana plasmática das células por meio de uma âncora de glicofosfatidilinositol (GPI) e, frequentemente, parece estar associada a microdomínios conhecidos como lipid rafts. Devido a sua relevância biológica, a TNAP se tornou um interessante alvo de estudos nas mais diversas áreas tanto da saúde quanto da ciência básica como a biofísica molecular. Neste sentido, este projeto de pesquisa propõe utilizar nossa expertise na área de biologia e biofísica moleculares para responder questões biologicamente importantes concernentes ao mecanismo de ação da TNAP. Como a atividade catalítica desta enzima é dependente da sua estrutura quaternária e da presença do motivo GPI responsável por seu ancoramento à membrana plasmática, estamos particularmente interessados em investigar o efeito da composição lipídica tanto na modulação da atividade catalítica da TNAP quanto em seu mecanismo de ancoramento. Adicionalmente, também é de nosso interesse entender, em nível molecular, qual o efeito que algumas mutações, já descritas causadores da hipofosfatasia, tem sobre os mecanismos de docking molecular de TNAP a membrana e sobre sua atividade catalítica. Acreditamos que esses estudos poderão promover um avanço no conhecimento da correlação estrutura-função da TNAP, que certamente contribuirão para o melhor entendimento do seu mecanismo de ação. A conclusão dos objetivos específicos passa, no entanto, pelo desafio da implantação e utilização de um novo sistema de expressão no nosso departamento para a produção de proteínas de membranas, que se constitui, portanto, como objetivo mais geral, e igualmente interessante, do presente projeto, pois abre portas para o desenvolvimento de massa crítica em nosso país trabalhando com proteínas de membranas em nível molecular. (AU)

Publicações científicas
(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)
GARCIA, A. F.; SIMAO, A. M. S.; BOLEAN, M.; HOYLAERTS, M. F.; MILLAN, J. L.; CIANCAGLINI, P.; COSTA-FILHO, A. J. Effects of GPI-anchored TNAP on the dynamic structure of model membranes. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 17, n. 39, p. 26295-26301, 2015. Citações Web of Science: 3.

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