Estudos Biofísicos da Correlação Estrutura-função da Enzima TNAP em interação com modelos de membranas

• Processo: 18/12092-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Antonio José da Costa Filho
• Beneficiário: Bruno Zoccaratto Favarin
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 20/02026-0 - Precipitação de fosfato de cálcio através de vesículas de matriz: compreensão de mecanismos de escala atômica através de estudos biomiméticos e RMN de estado sólido multinuclear, BE.EP.PD
• Assunto(s): Fosfatase alcalina Cinética Membranas Proteolipossomos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cinética | fosfatase alcalina | membranas | proteolipossomos | Biofísica

Resumo

As fosfatases alcalinas são enzimas que catalisam a hidrólise de fosfomonoesteres,liberando fosfato e álcool. São diméricas em solução e são encontradas na maioria dosorganismos. Em humanos, até o momento foram identificadas quatro isoenzimas. Três destasnão são específicas de tecido e podem ser expressas em qualquer tecido do corpo, sendodenominadas TNAP (do inglês tissue-nonspecific alkaline phosphatase). Em mamíferos, estaenzima está associada com uma desordem genética que resulta em falha (com diferentesgraus de severidade) na mineralização dos ossos e vasos sanguíneos. Os mecanismos queTNAP utiliza para realizar sua função ainda não foram completamente elucidados, masacredita-se que ela esteja envolvida no aumento da concentração de fosfato inorgânico, napromoção da mineralização dos ossos, na diminuição da concentração de fosfato extracelular,dentre outros. A enzima TNAP está localizada na parte externa da membrana plasmática dascélulas por meio de uma âncora GPI (glicofosfatidilinositol) e, frequentemente, parece estarassociada a microdomínios conhecidos como lipid rafts. Devido a sua relevância biológica,TNAP se tornou um interessante alvo de estudos nas mais diversas áreas tanto da saúdequanto da ciência básica como a biofísica molecular. Neste sentido, este projeto de pesquisapropõe utilizar nossa expertise na área de biologia molecular e biofísica molecular, lançandomão da implantação e utilização de um novo sistema de expressão no nosso departamentopara a produção de proteína de membrana como TNAP e utilização de diferentes técnicasespectroscópicas, como ressonância paramagnética eletrônica (EPR) e marcação de spin sítiodirigida (SDSL-ESR), afim de estudar o efeito da composição lipídica no mecanismo deancoramento desta enzima, assim como o efeito deste modelos de membrana na atividadecatalítica. Esses estudos permitirão um avanço no conhecimento estrutural de TNAP emambiente muito próximo aquele encontrado na célula e certamente contribuirão para o melhorentendimento do seu mecanismo de ação.

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)

FAVARIN, B. Z.; BOLEAN, M.; RAMOS, A. P.; MAGRINI, A.; ROSATO, N.; MILLAN, J. L.; BOTTINI, M.; COSTA-FILHO, A. J.; CIANCAGLINI, P.. Lipid composition modulates ATP hydrolysis and calcium phosphate mineral propagation by TNAP-harboring proteoliposomes. Archives of Biochemistry and Biophysics, v. 691, SEP 30 2020. (17/08892-9, 14/00371-1, 18/12092-0, 15/06814-5)