| Processo: | 22/03538-0 |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado Direto |
| Data de Início da vigência: | 01 de agosto de 2022 |
| Data de Término da vigência: | 31 de julho de 2026 |
| Área de conhecimento: | Ciências Biológicas - Biofísica - Radiologia e Fotobiologia |
| Pesquisador responsável: | Vadim Viviani |
| Beneficiário: | Gabriel Felder Pelentir |
| Instituição Sede: | Centro de Ciências e Tecnologias para a Sustentabilidade (CCTS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Sorocaba , SP, Brasil |
| Assunto(s): | Bioluminescência Bioimagem Luciferases Phrixothrix Métodos bioanalíticos |
| Palavra(s)-Chave do Pesquisador: | Bioimagem | luciferases | Phrixotrix hirtus | Bioluminescência |
Resumo A bioluminescência, a emissão de luz fria por organismos para fins de comunicação biológica, vem sendo utilizada com propósitos bioanalíticos há várias décadas. O sistema luciferina-luciferase de besouros é certamente o mais utilizado, sendo utilizado como reagentes bioanalíticos, e os genes que codificam suas luciferases como repórteres de processos biológicos e patológicos, como expressão gênica, bioimagem de células de mamíferos em processos como câncer, rastreamento de infecções virais, bacterianas e fúngicas e a seleção de drogas pela indústria farmacêutica. Entretanto, o espectro de absorção dos tecidos de mamíferos limita a eficácia do uso de luciferases emissoras de luz verde-amarela, devido a absorção de luz na faixa do azul ao amarelo. Para esta finalidade, fazem-se necessárias luciferases mais brilhantes e com espectros cada vez mais deslocados para a região vermelho. A luciferase de Phrixothrix hirtus é a única que apresenta naturalmente um pico de emissão vermelho (623 nm), todavia, esta enzima apresenta atividade bioluminescente mais baixa do que as luciferases tradicionais de vagalumes, e o espectro não está na região do vermelho distante, como seria desejável. Alguns análogos de luciferina que emitem luz vermelha distante, inclusive comerciais, foram sintetizados e estão sendo utilizados com luciferases modificadas, entretanto, o sinal bioluminescente destes sistemas ainda é baixo quando comparado com os sistemas selvagens. Recentemente, usando a luciferase de P.hirtus, desenvolvemos pela a primeira uma combinação de luciferase mutante e de análogo de luciferina com alto brilho e emissão no vermelho distante (>650nm), com propriedades superiores ao sistema Akalumine comercial. Entretanto, acreditamos que este sistema ainda possa ser melhorado, através do uso de engenharia de proteínas e combinação com 6´-amino-análogos. Dessa forma, neste projeto planejamos desenvolver por evolução dirigida e química combinatória com 6´amino-análogos, uma luciferase emissora de luz vermelha distante ainda mais eficiente, além de aprofundar a compreensão entre estrutura e a função nesta luciferase. (AU) | |
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