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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.

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre a bolsa:
Bolsista da FAPESP vence Metrohm Young Chemist Award Brasil 

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)
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: 1.
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: 2.

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