As propriedades Fotoquímicas e Fotofísicas de Complexos de Ru(II) nos processos de agregação de proteínas amiloides

• Processo: 23/08536-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Rose Maria Carlos
• Beneficiário: Rafaella de Simone Silva
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Biofísica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: agregados de proteínas amiloides | Biofísica | sensores luminescentes | Fotoquímica, Fotofísica e Bioinorgânica

Resumo

Por séculos a luz vem sendo usada para tratamento de várias condições médicascomo no tratamento de psoríase e vitiligo. A luz também é usada para induzir umatransformação química no meio biológico ativando compostos que não são ativostermicamente. Estas reações fotoinduzidas têm o potencial de revolucionar o campo dafotomedicina e nos sistemas inteligentes de entrega de fármacos. Neste contexto, oscomplexos polipiridínicos de Ru(II) apresentam propriedades óticas, fotoquímicas efotofísicas que favorecem a aplicação como fotossensibilizadores nos processos defotooxidação em terapia fotodinâmica (PDT) e nos sistemas de troca de ligantes emterapia fotoativada (PACT).Nosso grupo de pesquisa vem trabalhando com complexos luminescentes deRu(II) do tipo cis-[Ru(phen)2(Apy)2]2+ (RuApy, Apy = 4-aminopiridina e 3,4-aminopiridina, phen = 1,10-fenantrolina) para atuar como sensores molecularesluminescentes dos agregados moleculares de proteínas amiloides. Estes complexos sãosolúveis em solução tampão, apresentam absorção e emissão intensa na região do visívelcom tempos de vida longos (tem = 200 ns em solução tampão), acumulam na regiãocitoplasmática de células neuronais Neuro2A, PC12 e SH-SY5Y sem apresentarcitotoxicidade aparente. A emissão intensa (lmáx= 650 nm) permite mapear o processo deagregação de proteínas amiloides (b-amiloide e insulina) tanto por medidas no estadoestacionário como resolvidas no tempo e imagem luminescente alterando o caminho deagregação para um caminho não tóxico. Para continuar nossos estudos com essescomplexos, a próxima questão que surge é se eles poderiam atuar na fotodegradação deproteínas amiloides e/ou se os produtos gerados da fotólise poderiam interagir com essasproteínas inibindo/impedindo a agregação. Para responder estas questões, neste projetopretendemos investigar o comportamento fotoquímico e fotofísico dos complexos cis-[Ru(phen)2(Apy)2]2+ + (phen = 1,10-fenantrolina e 3,4-aminopiridina) e cis-[Ru(Mephen)2(Apy)2]2+ (Mephen = 5,6-dimetil-1,10-fenantrolina e Apy = 3,4-aminopiridina) na ausência e presença das proteínas amiloides, bem como o efeito dafotólise sobre integridade da proteína. Assim, usando a insulina como proteína modelo,neste projeto pretendemos investigar o efeito dos produtos da fotólise do complexoRuApy no processo de agregação da insulina. Para este estudo serão utilizadas as técnicasde fotólise continua acompanhada por UV-vis, RMN de 1H, pH, fotoluminescência noestado estacionário e resolvida no tempo e dicroísmo circular. Esperamos que osresultados obtidos neste projeto tragam novas perspectivas para as propostas vigentes daagregação de proteínas amiloides como fator de risco para o desenvolvimento de doençasneurológicas e metabólicas, bem como propiciem novas frentes de pesquisa relacionadasa proteínas amiloides. Este projeto está inserido no projeto regular FAPESP (proc 2022-06637-0).