Estudo de metaloenzimas por eletroquímica acoplada à espectroscopia vibracional

• Processo: 17/20493-2
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2018
• Vigência (Término): 31 de janeiro de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Frank Nelson Crespilho
• Beneficiário: Lucyano Jefferson Alves de Macêdo
• Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/14262-7 - Filmes nanoestruturados de materiais de interesse biológico, AP.TEM
• Assunto(s): Eletroquímica Espectroscopia

Resumo

Dentre os diferentes tipos de proteínas existentes, as enzimas são aquelas cuja função primordial é a catálise das reações no meio biológico. A classe conhecida como metaloenzimas é representada pelas enzimas cuja estrutura possui um grupo prostético que contém um ou mais átomos metálicos, que muitas vezes estão coordenados em unidades organometálicas. Durante anos, acreditou-se que esses grupos prostéticos desempenhavam apenas funções de caráter estrutural, ou seja, mantinham a estrutura tridimensional da enzima e, consequentemente, sua funcionalidade e eficiência catalítica. No entanto, estudos recentes apontam que, para metaloenzimas, os grupos prostéticos desempenham um papel muito além do estrutural, interferindo, por exemplo, na transferência de elétrons, comunicação do sítio ativo com o substrato e sinalização de eventos moleculares. Diante disso, este projeto de doutorado propõe o estudo dos centros metálicos de duas enzimas de grande relevância tecnológica e biológica, a álcool desidrogenase (ADH) e a endonuclease III (EndoIII). Pretende-se obter informações eletroquímicas e espectroscópicas, por espectroscopia vibracional (FTIR) sob o controle eletroquímico do processo redox da metaloproteína. Além disso, vislumbra-se entender o papel das ligações organometálicas no desempenho catalítico dessas enzimas. Em especial para EndoIII, pretende-se estudar o cluster metálico [Fe4S4] frente à transferência de carga quando a enzima está ligada ao DNA, visando esclarecer a explicação dos mecanismos de transporte de carga pelas duplas-hélices do DNA.

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)

RODRIGUES, FERNANDO POSTALLI; MACEDO, LUCYANO J. A.; MAXIMO, LEANDRO N. C.; SALES, FERNANDA C. P. F.; DA SILVA, ROBERTO S.; CRESPILHO, FRANK N. Real-time redox monitoring of a nitrosyl ruthenium complex acting as NO-donor agent in a single A549 cancer cell with multiplex Fourier-transform infrared microscopy. NITRIC OXIDE-BIOLOGY AND CHEMISTRY, v. 96, p. 29-34, MAR 1 2020. Citações Web of Science: 0.

MACEDO, LUCYANO J. A.; HASSAN, AYAZ; SEDENHO, GRAZIELA C.; CRESPILHO, FRANK N. Assessing electron transfer reactions and catalysis in multicopper oxidases with operando X-ray absorption spectroscopy. NATURE COMMUNICATIONS, v. 11, n. 1 JAN 16 2020. Citações Web of Science: 0.

MELO, ANTONIO F. A. A.; HASSAN, AYAZ; MACEDO, LUCYANO J. A.; OSICA, IZABELA; SHRESTHA, LOK KUMAR; JI, QINGMIN; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; HENZIE, JOEL; ARIGA, KATSUHIKO; CRESPILHO, FRANK N. Microwires of Au-Ag Nanocages Patterned via Magnetic Nanoadhesives for Investigating Proteins using Surface Enhanced Infrared Absorption Spectroscopy. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. 11, n. 20, p. 18053-18061, MAY 22 2019. Citações Web of Science: 3.

MACEDO, LUCYANO J. A.; IOST, RODRIGO M.; HASSAN, AYAZ; BALASUBRAMANIAN, KANNAN; CRESPILHO, FRANK N. Bioelectronics and Interfaces Using Monolayer Graphene. CHEMELECTROCHEM, v. 6, n. 1, SI, p. 31-59, JAN 2 2019. Citações Web of Science: 3.