Estudo da interação entre dinitrosilos complexos de ferro (DNIC) e tiorredoxinas

• Processo: 22/11354-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Daniela Ramos Truzzi
• Beneficiário: Arthur Migliatti Vetorazzi Ferreira de Pinho
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 19/17483-0 - Dinitrosilos complexos de ferro (DNICs): formação, reatividade e implicações para a fisiopatologia do óxido nítrico, AP.JP
• Assunto(s): Dinitrosilos complexos de ferro Óxido nítrico Química bioinorgânica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: dinitrosilos complexos de ferro | Oxido Nitrico | tiol proteínas | tioredoxinas | Bioinorgânica

Resumo

A tiorredoxina (Trx), proteína presente de forma ubíqua nos organismos, apresenta um sítio ativo bastante conservado composto por dois resíduos de cisteína separados na estrutura primária por apenas dois resíduos de aminoácidos (CXXC). Tais resíduos de cisteína podem estar presentes na forma oxidada (dissulfeto, S-S) ou reduzida (tióis, SH), o que possibilita sua função no metabolismo de peróxido de hidrogênio (H2O2) e em diversas interações com outras proteínas. A Trx também tem participação no metabolismo de óxido nítrico (NO), uma vez que é capaz de realizar eficientemente a denitrosação de nitrosotióis. A interligação entre o metabolismo celular de NO e H2O2 também é evidenciada pela observação de que o aumento intracelular de NO ocasiona redução no metabolismo de H2O2 via mecanismos ainda não elucidados. Neste contexto é importante ressaltar que, em meio biológico, o NO dá origem a diversos metabólitos, entre os quais os mais abundantes são os dinitrosilos complexos de ferro (DNICs). A maior parte dos DNICs está ligada a tióis-proteínas e a coordenação pode ocorrer de forma mono ou bidentada. Estudos cinéticos iniciais em nosso Laboratório indicam que DNICs contendo ligantes bidentados são os mais estáveis em meio aquoso pH 7,4 e devem ser os preferenciais em células. Dessa forma, a Trx poderia ser alvo para formação de DNICs biológicos, uma vez que possibilita a coordenação bidentada por meio de seus dois resíduos de cisteína do sítio ativo. Além disso, a ligação da Trx ao DNIC (DNIC-Trx) pode levar a mudanças na atividade catalítica da enzima e explicar a alteração no metabolismo de H2O2 em função do aumento de NO. De fato, estudos iniciais em nosso grupo mostram que a tiorredoxina 1 (Trx1) de S. cerevisiae é capaz de ligar-se a DNICs de forma rápida em meio aquoso, levando a uma redução na atividade da enzima. Fundamentado nisso, o objetivo desse projeto é estudar a formação de DNICs contendo Trx1 de S. cerevisiae como ligante (DNIC-Trx1), calcular constantes de velocidade e quantificar a redução de atividade desta enzima em decorrência da formação do DNIC-Trx1. Em seguida, a atividade da Trx1 em macrófagos RAW 264.7 será avaliada em condições que favorecem ou não a formação intracelular de DNICs. Os resultados desses estudos poderão contribuir para a identificação das proteínas que se ligam aos DNICs biológicos e elucidar os mecanismos responsáveis pela redução do metabolismo de H2O2 a partir do aumento de NO. (AU)