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Seleção de mutantes da luciferase de Phrixothrix hirtus (Coleoptera: Phengodidae) com maiores constantes catalíticas e afinidades para luciferina e ATP para o desenvolvimento de luciferases mais eficientes

Processo: 15/06875-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de julho de 2015
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2019
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Biofísica - Radiologia e Fotobiologia
Pesquisador responsável:Vadim Viviani
Beneficiário:Vanessa Rezende Bevilaqua
Instituição-sede: Centro de Ciências e Tecnologias para a Sustentabilidade (CCTS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Sorocaba , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):18/24889-0 - Determinação dos rendimentos quânticos de amino-análogos de luciferina com a luciferase vermelha de Phrixotrix e seus mutantes, BE.EP.DD
Assunto(s):Phrixothrix   Lampyridae   Luciferases   Bioluminescência

Resumo

As luciferases são as enzimas responsáveis pela bioluminescência. Essas enzimas catalisam a oxidação altamente exergônica de substratos conhecidos como luciferinas, nas quais a energia é liberada na forma de luz com alta eficiência. As luciferases de vaga-lumes são as mais conhecidas e empregadas na área biotecnológica como reagentes bioindicadores de ATP, biossensores, biomarcadores celulares, genes repórter, entre outras aplicações. Na área Biomédica, os genes de luciferases de vaga-lumes têm sido utilizados para estudos de progressão e regressão viral e bacteriana e na regressão tumoral em modelos animais. As luciferases oriundas de vaga-lumes norte-americano, europeu e japonês têm sido as mais utilizadas nessas propostas, entretanto, possuem aplicabilidade limitada, pois produzem bioluminescência de cor verde-amarelada, que é parcialmente absorvida pela hemoglobina e por tecidos ósseos. A luciferase de Phrixothrix hirtus, clonada e caracterizada por nosso grupo, é a única que produz naturalmente luz vermelha, e possui alta afinidade para luciferina e ATP, sendo potencialmente útil para ensaios analíticos e amostras pigmentadas. Porém esta enzima tem rendimento quântico e constante catalítica baixos quando comparada com as luciferases emissoras de luz verde. Baseado em conhecimentos prévios de estrutura e função desta e outras luciferases, visamos neste projeto desenvolver uma luciferase emissora de luz vermelha com maior eficiência catalítica, diminuindo o KM para os substratos e aumentando a constante catalítica e, possivelmente, melhorar o rendimento quântico, através de técnicas de mutagênese sítio-dirigida e randômica. Os resultados serão correlacionados com a estrutura da enzima. Planejamos também investigar a aplicabilidade desta enzima como reagente bioanalítico em amostras pigmentadas. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre a bolsa:
Científicos brasileños obtienen una bioluminiscencia roja más eficiente 
Pesquisadores da UFSCar obtêm bioluminescência vermelha mais eficiente 
Pesquisa revela como a larva-trenzinho produz luz vermelha 
Una investigación revela de qué manera produce luz roja el gusano ferrocarril 
Por qué las luciérnagas y otros coleópteros emiten luz de colores distintos 
Estudo explica por que vagalumes e besouros emitem luz com cores diferentes 
Matéria(s) publicada(s) em Outras Mídias (48 total):
Mais itensMenos itens
Portal Exame: Pesquisa revela como larva de besouro consegue produzir luz vermelha (27/Set/2019)
UWinHealth: New system facilitates real-time imaging of biological, pathological processes (01/Abr/2021)
Phys.Org (Reino Unido): Researchers obtain more efficient red bioluminescence than those available commercially (30/Mar/2021)
News Medical (Austrália): New system facilitates real-time imaging of biological, pathological processes (30/Mar/2021)
Bioengineer (Reino Unido): Brazilian researchers obtain more efficient red bioluminescence (29/Mar/2021)
Scienmag Science Magazine (Reino Unido): Brazilian researchers obtain more efficient red bioluminescence (29/Mar/2021)
7thSpace: Brazilian researchers obtain more efficient red bioluminescence (29/Mar/2021)
Biotech Asia News (Índia): Brazilian researchers obtain more efficient red bioluminescence (29/Mar/2021)
Press-news.org: Brazilian researchers obtain more efficient red bioluminescence (29/Mar/2021)
4State.news: Brazilian researchers obtain more efficient red bioluminescence (29/Mar/2021)
LabNetwork: Pesquisadores da UFSCar obtêm bioluminescência vermelha mais eficiente (12/Fev/2021)
Saense: Pesquisadores da UFSCar obtêm bioluminescência vermelha mais eficiente (12/Fev/2021)
LIM - Laboratórios de Investigação Médica: Pesquisadores da UFSCar obtêm bioluminescência vermelha mais eficiente (11/Fev/2021)
Quimiweb: Pesquisadores da UFSCar obtêm bioluminescência vermelha mais eficiente (11/Fev/2021)
Science and Technology Research News (EUA): Researchers Show How Railroad Worms Produce Red Light (17/Out/2019)
Jornal Joseense News: Pesquisa revela como a larva-trenzinho produz luz vermelha (02/Out/2019)
Espaço Ecológico no Ar: Pesquisa revela como larva-trenzinho consegue produzir um “farol” vermelho (28/Set/2019)
Clube dos Animais: Pesquisa revela como larva-trenzinho consegue produzir um “farol” vermelho (28/Set/2019)
Esteta : Pesquisa revela como a larva-trenzinho produz luz vermelha (27/Set/2019)
Planeta online: Pesquisa revela como a larva-trenzinho produz luz vermelha (27/Set/2019)
LabNetwork: Pesquisa revela como a larva-trenzinho produz luz vermelha (27/Set/2019)
Portal Gazeta de São Carlos: Pesquisa revela como a larva-trenzinho produz luz vermelha (27/Set/2019)
Jornal Integração: Pesquisa revela como a larva (27/Set/2019)
Nikkeyweb: Pesquisa revela como larva de besouro consegue produzir luz vermelha (27/Set/2019)
Green Area (Líbano): Una investigación revela de qué manera produce luz roja el gusano ferrocarril (23/Set/2019)
Nature World News (EUA): Railroad Worms Emit Red Light – Now Scientists Finally Know How It Works (22/Set/2019)
SciTech Daily (EUA): Railroad Worms Emit Red Light – Now Scientists Finally Know How It Works (22/Set/2019)
Focus Technica: Railroad Worms Emit Red Light – Now Scientists Finally Know How It Works (22/Set/2019)
Tech Deeps: Railroad Worms Emit Red Light – Now Scientists Finally Know How It Works (22/Set/2019)
PetTraining.org: Railroad Worms Emit Red Light – Now Scientists Finally Know How It Works (22/Set/2019)
The LifeScientist.in (Índia): Railroad Worms Emit Red Light – Now Scientists Finally Know How It Works (22/Set/2019)
The Science Times (EUA): Unique Railroad Worm Light Emission Could Improve Medical Imaging, Study Says (21/Set/2019)
Phys.Org (Reino Unido): Researchers show how railroad worms produce red light (20/Set/2019)
NCYT Amazings (Espanha): Una investigación revela de qué manera produce luz roja el gusano ferrocarril (20/Set/2019)
ElChaco.info (Bolívia): Ciencia: Una investigación revela de qué manera produce luz roja el gusano ferrocarril (20/Set/2019)
Daily Science (Tokelau): Researchers show how railroad worms produce red light (20/Set/2019)
Infomediatico: Una investigación revela de qué manera produce luz roja el gusano ferrocarril (20/Set/2019)
Business Fast (Reino Unido): Red-glowing railroad worm may hold key to better medical imaging (20/Set/2019)
Business Telegraph (Reino Unido): Red-glowing railroad worm may hold key to better medical imaging (20/Set/2019)
The Engineer (Reino Unido) online: Red-glowing railroad worm may hold key to better medical imaging (20/Set/2019)
Bioengineer (Reino Unido): Researchers show how railroad worms produce red light (19/Set/2019)
Scienmag Science Magazine (Reino Unido): Researchers Show How Railroad Worms Produce Red Light (19/Set/2019)
Brightsurf: Researchers show how railroad worms produce red light (19/Set/2019)
Career Biotech: Researchers show how railroad worms produce red light (19/Set/2019)
Pharma Jobs: Researchers show how railroad worms produce red light (19/Set/2019)
7thSpace: Researchers show how railroad worms produce red light (19/Set/2019)
Scienstack: Researchers show how railroad worms produce red light (19/Set/2019)
Daily Hush Today: Onderzoekers laten zien hoe spoorwegwormen rood licht produceren (19/Set/2019)

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)
PELENTIR, G. F.; BEVILAQUA, V. R.; VIVIANI, V. R. A highly efficient, thermostable and cadmium selective firefly luciferase suitable for ratiometric metal and pH biosensing and for sensitive ATP assays. PHOTOCHEMICAL & PHOTOBIOLOGICAL SCIENCES, v. 18, n. 8, p. 2061-2070, AUG 1 2019. Citações Web of Science: 0.

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