Cinética de agregação da insulina acompanhada pela sonda luminescente cis-[Ru(phen)2(ImAC)]+.

• Processo: 21/11952-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2022
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Rose Maria Carlos
• Beneficiário: Bárbara Patrícia Neves Silva
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Química bioinorgânica Insulina Corantes fluorescentes Agregação celular Propriedades cinéticas Análise de imagens Microscopia de fluorescência
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: agregados fibrilares | Biofísica | fibrilias amilóides | Insulina | Sonda luminescente | Química Bioinorgânica

Resumo

Diabetes é uma doença crônica progressiva, caracterizada por altos níveis de glicose no sangue e associada com danos a tecidos e órgãos por isso, o acesso a tratamento acessível, incluindo a insulina, é fundamental para a sobrevivência de portadores de diabetes. A insulina foi o primeiro biofármaco produzido em escala industrial para o tratamento de diabetes dependente de insulina. A insulina é uma proteína amilóide que na forma monomérica sofre um processo de auto agregação gerando fibrilas amilóides. A agregação de proteínas amilóides é um dos processos mais comuns e problemáticos encontrados em todas as fases de desenvolvimento, armazenamento, transporte e administração de biofármacos, pois na forma de agregados não é biodisponível e qualquer grau de formação de amilóide durante a sua fabricação diminui a absorção alterando a eficácia do tratamento. Por isso o conhecimento dos mecanismos de fibrilação da insulina é importante tanto para melhorar as formulações farmacêuticas utilizadas no tratamento de pacientes diabéticos, bem como para contribuir para o conhecimento das características moleculares da formação de proteínas amilóides. Estudos recentes do nosso laboratório mostraram que o complexo luminescente cis-[Ru(phen)2(3,4Apy)]2+, (RuApy) 3,4Apy= 3,4-aminopiridina, é uma sonda luminescente sensível a insulina fibrilar com limite de detecção de 0,85 ¼M e afinidade de ligação de 12,40 ¼M. O processo de fibrilação das proteínas amiloides, e insulina em particular, é dependente das interações intermoleculares não covalentes como ligações hidrogênio, interações eletrostáticas bem como contatos hidrofóbicos. Estas características nos motivaram a investigar o processo de agregação da insulina em tempo real pelas alterações nas propriedades luminescentes do complexo [Ru(phen)2(ImAC)]+, (RuImAC), ImAC= 4-imidazol ácido carboxílico. Esta nova sonda luminescente apesar de ser semelhante em relação ao raio molecular a RuApy difere em carga, e não contribui para a ligação hidrogênio podendo assim apresentar diferenças significativas nas interações com a insulina e podem alterar o processo de agregação. Esperamos que as diferenças (ou não) na cinética de agregação da insulina pela RuApy e RuImAC possam contribuir para o conhecimento do efeito e influência das interações eletrostáticas e ligação hidrogênio no processo de agregação da insulina. Nossa estratégia para esta nova sonda luminescente foi promover uma estrutura tris-bidentada no complexo de Ru(II) para garantir a absorção e emissão intensa de MLCT (Ru,dp’ p*,phen) e que dificulta a fotodissociaçãodo ligante imidazol. Os estudos serão realizados utilizando as técnicas espectroscópicas de absorção e emissão no estado estacionário (intensidade e rendimento quântico de emissão) e resolvido no tempo (tempo de vida de emissão) e por técnicas de imagem por microscopia de fluorescência. (AU)