Supressão de metabólitos carbonílicos no estado triplete por sorbatos alquilados, esterificados e derivados peptídicos

• Processo: 22/03864-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica
• Pesquisador responsável: Etelvino José Henriques Bechara
• Beneficiário: Thiago da Mata Viola Gomes
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Quimiluminescência Metabólitos Compostos carbonílicos no estado triplete Isômero Ácido sorbico
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: estado triplete | Fotoquímica no escuro | Isomerização cis | Metabólitos Carbonílicos | Quimioluminescência | Sorbatos | trans | Bioquímica Redox e Fotobioquímica

Resumo

In vivo, metabólitos gerados no estado triplete possuem a propriedade de iniciar reações tipicamente fotoquímicas na ausência de luz levando à perda ou ganho de funções celulares. Este é o caso da dimerização de pirimidinas do DNA (CPDs - Cyclobutane Pyrimidine Dimers), recentemente relatada em melanócitos horas após a irradiação UV. A excitação eletrônica das bases do DNA foi realizada após transferência de energia dos produtos de melanina no estado excitado triplete gerados pela reação com peroxinitrito endógeno. Atualmente, pretendemos continuar a investigação da acetona triplete como modelo para sistemas biológicos, com foco no mecanismo de supressão de carbonilas excitadas por sorbatos. Tetrametildioxetano e a oxidação quimioluminescente ultrafraca de isobutanal (IBAL) em tampão aerado, catalisada por peroxidase de raiz forte (HRP), serão empregados como fontes "limpas" de acetona triplete e dienos conjugados, especificamente sorbatos (trans, trans-2,4-hexadienoatos) como inibidores de acetona excitada monitorada por quimioluminescência direta ou sensibilizada por adição de 9,10-dibromoantraceno-2-sulfonato de sódio. Adicionalmente, 2-fenilpropanal e 2,2-difeniletanal serão explorados como fontes de acetofenona e benzofenona no estado triplete, respectivamente, durante a oxidação catalisada por HRP. Com tempo de vida no estado triplete 10-100 vezes maior do que o da acetona triplete, essas espécies excitadas podem ser mais eficazes como fontes de oxigênio singlete e pró-oxidantes nas células. Espera-se que ocorra o decaimento da espécie triplete/exciplex trans,trans-dieno para os fotoprodutos cis, trans-, trans, cis- e cis, cis-dieno, bem como para o isômero trans,trans no estado fundamental, o que permitiria escolher o fotoisômero prevalente como um marcador de carbonilas tripletes formadas hipoteticamente em modelo de estudos com reações catalisadas por peroxidase e culturas de células. Estudos preliminares do nosso laboratório atestaram a formação dos isômeros cis,trans durante a irradiação UV de ácido sórbico seguida de sua separação por HPLC. O ácido sórbico será esterificado com álcoois de cadeia longa e com peptídeos de penetração celular (CPP - Cell Penetrating Peptide) como uma tentativa de otimizar o procedimento de detecção de intermediários tripletes em mitocôndrias de fígado de rato isolado, sinaptossomas e culturas de células como melanócitos, ²-pancreáticas e neuronais em estado de estresse oxidativo. Pretendemos contribuir para o esclarecimento de possíveis papéis de metabólitos carbonílicos tripletes nos mecanismos moleculares de processos fisiopatológicos fracamente quimioluminescentes, particularmente aqueles inibidos por sorbatos, através da detecção e identificação de fotoprodutos "escuros" na configuração cis, trans. (AU)

Publicações científicas

(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)

RAMOS, LUIZ D.; GOMES, THIAGO M. V.; V. STEVANI, CASSIUS; BECHARA, ETELVINO J. H.. Mining reactive triplet carbonyls in biological systems. JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY B-BIOLOGY, v. 243, p. 16-pg., 2023-06-01. (17/22501-2, 22/03864-5, 19/24515-6)