Uso de uma luciferase com deslocamento azul para análise de pH intracelular e detecção de temperatura em mitocôndrias

• Processo: 23/02482-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 23 de agosto de 2023
• Data de Término da vigência: 22 de agosto de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Bioengenharia
• Pesquisador responsável: Eliana Aparecida de Rezende Duek
• Beneficiário: Vanessa Rezende Bevilaqua
• Supervisor: Aldo Roda
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Médicas e da Saúde (FCMS). Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP). Sorocaba , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Università di Bologna, Itália
• Vinculado à bolsa: 20/07649-6 - Aplicação da bioluminescência para rastreamento de células e processos inflamatórios: estudo in vitro e in vivo, BP.PD
• Assunto(s): Luciferina Luciferases Mitocôndrias Temperatura Bioluminescência Biofotônica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: intracellular pH | luciferase | mitochondria | Temperatura | Imagem por bioluminescência e biofotônica

Resumo

O sistema luciferina-luciferase de vaga-lumes tem sido usado em uma enorme variedade de aplicações bioanalíticas. Os genes da luciferase de vaga-lume têm sido amplamente utilizados como repórteres em estudos de expressão gênica e para rastreamento celular em processos biológicos e patológicos, incluindo estudos de proliferação celular, ensaios de citotoxicidade e metástase em animais modelo, emergindo como uma nova tecnologia substituindo testes em animais por ensaios celulares, e ajudando a indústria farmacêutica a encontrar novos medicamentos terapêuticos. Entre as tecnologias emergentes, as luciferases de vaga-lumes estão sendo usadas como repórteres bioluminescentes para rastrear bactérias patogênicas e infecções virais e como sensores de pH intracelulares. A estimativa do pH intracelular é essencial para a homeostase celular, estresse celular e intoxicação. Variações de pH intracelular e de organelas são frequentemente associadas a alterações no ciclo celular, como divisão celular e apoptose e estresse, indicando patologias como inflamação, alergia e câncer. Estudos recentes mostraram evidências de que a temperatura das mitocôndrias respiratórias aumenta consideravelmente para cerca de 50°C. No entanto, esses estudos ainda carecem de respaldo em outras metodologias. O uso de luciferases sensíveis à temperatura pode ser uma abordagem interessante. Além disso, um dos modelos interessantes para investigar mudanças de pH intracelular são os macrófagos durante sua diferenciação. AmyLuc foi desenvolvida para trabalhar em células de mamíferos durante esta pesquisa de pós-doutorado. Essa luciferase é mais deslocada para o azul, menos sensível à temperatura, com propriedades que são desejáveis para indicação de pH intracelular em temperaturas mais altas em células de mamíferos, além de mostrar potencial para ser usada como sensor de temperatura intracelular. Portanto, seria interessante avaliar a adequação desta luciferase para biossensor de pH intracelular em diferentes células, e também prospectar sua potencial utilidade como sensor de temperatura de organelas intracelulares. (AU)