Busca avançada
Ano de início
Entree

Efeitos compostos naturais sobre a atividade peroxidásica de AhpCs e sobrevivência de bactérias patogênicas

Processo: 20/02868-1
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2020
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2023
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Metabolismo e Bioenergética
Pesquisador responsável:Marcos Antonio de Oliveira
Beneficiário:Vitória Isabela Montanhero Cabrera
Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB-CLP). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus Experimental do Litoral Paulista. São Vicente , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/07937-8 - Redoxoma, AP.CEPID
Assunto(s):Bactérias patogênicas   Farmacorresistência bacteriana   Estresse oxidativo   Peroxirredoxinas
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Antibacerianos | Bacterias resistentes a multiplas drogas | Compostos Naturais | Organocalcogenetos | peroxiredoxinas | Bioquímica de Microrganismos

Resumo

Estudos recentes indicam que a resistência de bactérias aos antibacterianos pode estar diretamente relacionada ao estresse oxidativo, uma vez que antibacterianos de classes distintas possuem a capacidade comum de gerar espécies reativas de oxigênio (EROs), que causam danos às macromoléculas, em especial ao DNA, acentuando as taxas de mutação o que pode contribuir para o aparecimento de linhagens super-resistentes. EROs também são produzidas por células imunes de hospedeiros para combater patógenos e estudos sugerem que a inibição de enzimas antioxidantes de patógenos é bastante deletéria para os patógenos. Bactérias possuem diversas enzimas antioxidantes capazes de decompor EROs, com destaque para as peroxirredoxinas 2-Cys típicas, denominadas em bactérias de AhpC, as quais são extremamente abundantes e apresentam alta reatividade frente a hidroperóxidos. As Prx 2-Cys são capazes de decompor os substratos utilizando um resíduo de cisteína (Cys peroxidásica - CP) que, após decompor o peróxido, forma um dissulfeto com um segundo resíduo de cisteína (Cys de resolução - CR). A alta reatividade de CP é alcançada por interações com os resíduos de Thr (em alguns casos Ser) e Arg, denominados de tríade catalítica (TC), absolutamente conservados entre as Prx 2-Cys. Recentemente, demonstramos que a substituição de Thr por Ser na TC leva a alterações funcionais e estruturais dessas proteínas, e que existe sobretudo em bactérias. Eucariotos também possuem Prx 2-Cys típicas, entretanto o ambiente do sítio ativo é significativamente diferente das AhpCs, pois em eucariotos as Prx 2-Cys típicas possuem uma cauda C-terminal que se projeta para o interior do sítio ativo. Acreditamos que estas duas características colocam AhpCs alvos de quimioterápicos capazes de inibir diferencialmente AhpCs bacterianas e do hospedeiro. Apesar de terem sido descritos inibidores de Prx 2-Cys de mamíferos, nenhum havia sido caracterizado para a isoforma AhpC de bactérias. É importante salientar que todos os inibidores descritos para Prx 2-Cys possuem em comum um extenso esqueleto hidrofóbico, e que alguns deles efetuam a inibição da Prx se ligando as cisteínas catalíticas através de um sistema carbonílico alfa, beta - insaturado. Recentemente, nosso grupo de pesquisa demonstrou que um composto natural (Adenantina-Adn) inicialmente identificado para proteínas de humanos é capaz de inibir eficientemente AhpC. Em seguida, buscamos por compostos similares a Adn de moléculas isoladas da flora brasileira e identificamos uma lactona sesquiterpênica (de CN3-LS) como inibidor de AhpCs bacterianas contendo Thr (IC50 = 0.553 ± 0.061mM) ou Ser (IC50 = 0.460 ± 0.025 mM) na TC. O composto apresentou citotoxicidade para bactérias Gram + (MIC50 ~ 100-350mM), mas não para Gram -, entretanto a citotoxicidade não foi avaliada em conjunto com células imunes. Os objetivos deste trabalho residem na expressão e purificação de AhpC de Pseudomonas aeruginosa (bactéria Gram - que contém Thr como parte da TC) e Staphylococcus epidermidis (bactéria Gram + com Ser na TC) e avaliar a capacidade inibitória de compostos naturais oriundos da biota do Brasil, que apresentem características similares aos compostos já descritos, visando a identificação de inibidores de AhpCs bacterianas. Para tanto, serão realizados ensaios bioquímicos para a determinação da inibição de atividade e determinação de IC50, análises computacionais, ensaios de citotoxicidade de compostos identificados sobre linhagens de bactérias isoladas, compostos + antibacterianos (canamicina, ciprofloxacino ou polimixina nonapeptideo) Este projeto já se encontra iniciado e até o momento foram testados compostos de quatro classes químicas diferentes, sendo que um deles, o CN ABP1, foi capaz de inibir a AhpC de P. aerugisona. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre a bolsa:
Matéria(s) publicada(s) em Outras Mídias (0 total):
Mais itensMenos itens
VEICULO: TITULO (DATA)
VEICULO: TITULO (DATA)

Publicações científicas (4)
(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)
DOS SANTOS, MELINA CARDOSO; TAIRUM, CARLOS ABRUNHOSA; MONTANHERO CABRERA, VITORIA ISABELA; GUIMARAES CAUZ, ANA CAROLINA; RIBEIRO, LUIZ FERNANDO; TOLEDO JUNIOR, JOSE CARLOS; TOYAMA, MARCOS HIKARI; GHILARDI LAGO, JOAO HENRIQUE; BROCCHI, MARCELO; SOARES NETTO, LUIS EDUARDO; et al. Adenanthin Is an Efficient Inhibitor of Peroxiredoxins from Pathogens, Inhibits Bacterial Growth, and Potentiates Antibiotic Activities. Chemical Research in Toxicology, v. N/A, p. 12-pg., . (17/06263-4, 17/19942-7, 18/12628-8, 17/20291-0, 21/00209-3, 20/02868-1, 13/07937-8)
DE OLIVEIRA, MARCOS ANTONIO; TAIRUM, CARLOS A.; SOARES NETTO, LUIS EDUARDO; PIRES DE OLIVEIRA, ANA LAURA; ALEIXO-SILVA, ROGERIO LUIS; MONTANHERO CABRERA, VITORIA ISABELA; BREYER, CARLOS A.; DOS SANTOS, MELINA CARDOSO. Relevance of peroxiredoxins in pathogenic microorganisms. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 105, n. 14-15, . (20/00845-4, 17/06263-4, 13/07937-8, 20/02868-1, 16/15849-0, 11/13500-6, 17/19942-7, 19/04054-4)
TAIRUM, CARLOS A.; SANTOS, MELINA CARDOSO; BREYER, CARLOS ALEXANDRE; PIRES DE OLIVEIRA, ANA LAURA; MONTANHERO CABRERA, VITORIA ISABELA; TOLEDO-SILVA, GUILHERME; MORI, GUSTAVO MARUYAMA; TOYAMA, MARCOS HIKARI; SOARES NETTO, LUIS EDUARDO; DE OLIVEIRA, MARCOS ANTONIO. Effects of Serine or Threonine in the Active Site of Typical 2-Cys Prx on Hyperoxidation Susceptibility and on Chaperone Activity. ANTIOXIDANTS, v. 10, n. 7, . (20/02868-1, 19/04054-4, 17/20291-0, 17/19942-7, 07/50930-3, 18/12628-8, 11/13500-6, 17/06263-4, 13/07937-8)
CABRERA, VITORIA ISABELA MONTANHERO; SIVIDANES, GABRIELLE DO NASCIMENTO; QUINTILIANO, NATALIA FERNANDA; TOYAMA, MARCOS HIKARI; LAGO, JOAO HENRIQUE GHILARDI; DE OLIVEIRA, MARCOS ANTONIO. Exploring functional and structural features of chemically related natural prenylated hydroquinone and benzoic acid from Piper crassinervium (Piperaceae) on bacterial peroxiredoxin inhibition. PLoS One, v. 18, n. 2, p. 21-pg., . (20/02868-1, 13/07937-8, 17/19942-7, 21/02789-7, 17/20291-0)
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
CABRERA, Vitória Isabela Montanhero. Efeitos de compostos naturais sobre a atividade peroxidásica de AhpCs e sobrevivência de bactérias patogênicas. 2023. Dissertação de Mestrado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Biociências. São Vicente São Vicente.

Por favor, reporte erros na lista de publicações científicas utilizando este formulário.