Caracterização bioquímica e cinética da proteína BsYmaD, uma peroxidase de Bacillus subtilis com atividade centrada em resíduo de cisteína

• Processo: 20/01127-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2020
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2021
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Bioquímica de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Luis Eduardo Soares Netto
• Beneficiário: Lene Clara de Melo dos Santos
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07937-8 - Redoxoma, AP.CEPID
• Assunto(s): Biologia computacional Espécies de oxigênio reativas Peroxidação de lipídeos Enzimas Interação proteína-proteína Cinética enzimática Bacillus subtilis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bioquímica redox | Cinética Enzimática | Interação proteína-proteína | Enzimas

Resumo

As espécies reativas de oxigênio (EROs) são majoritariamente formadas durante o metabolismo aeróbio e sua produção é intensificada quando a célula está sob estresses químicos, físicos e mecânicos, gerando moléculas como o peróxido de hidrogênio, radical hidroxila e ânion superóxido. Estes compostos podem causar danos à maquinaria celular, como peroxidação lipídica e desmantelamento da membrana, quando há o estresse oxidativo, que é a situação em que a produção de espécies EROs e radicais livres suplanta a sua eliminação. Existem, no entanto, sistemas enzimáticos (e.g. superóxido dismutase, catalase) e não-enzimáticos (e.g. vitaminas) que realizam a detoxificação destas moléculas. Dentro do sistema enzimático, há uma família de proteínas peroxidásicas chamada Ohr/OsmC que é capaz de realizar a detoxificação de hidroperóxidos orgânicos, principalmente. Nesta família, as proteínas possuem atividade peroxidásica dependente dos redutores tiólicos das suas cisteínas. Há neste grupo a subfamília chamada Ohr-like, que possui proteínas ainda estudadas de forma incipiente. Análises de bioinformática do nosso grupo enquadraram a proteína BsYmaD dentro da subfamília Ohr-like. Outros estudos mostraram que fatores de transcrição como Zur e Spx, relacionados ao estresse por zinco e por diamida, respectivamente, regulam a expressão do gene ymaD. O fato surpreendente foi que as bactérias mutantes para a ymaD (”ymaD) se mostraram sensíveis ao desafio contra H2O2, sugerindo que BsYmaD seria eficiente na detoxificação destes hidroperóxidos. Essas observações contrastam com a especificidade de proteínas da família Ohr/OsmC para peróxidos orgânicos. Portanto, o objetivo desse projeto é caracterizar bioquímica e cineticamente a proteína BsYmaD, bem como procurar pistas a respeito da sua função celular e sistema redutor fisiológico. (AU)