Investigação dos sítios de interação entre as cadeias peptídicas do bA usando as propriedades fotoquímicas e fotofisicas do Complexo luminescente cis-[Ru(dmphen)2(Aepy)2]2+

• Processo: 23/17575-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Rose Maria Carlos
• Beneficiário: Ana Carla Candido da Silva
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/07883-2 - Controle da agregação do peptideo b-amiloide pela ativação de complexos de Ru(II), BE.EP.MS
• Assunto(s): Biofísica Doença de Alzheimer Luminescência
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: agregados fibirlas de proteinas | Biofísica | Doença de Alzheimer | luminescência | proteinas amiloides | sensor luminescente | biofisica

Resumo

A doença de Alzheimer (DA), a mais comum entre as demências, é uma doença neurodegenerativa devastadora e uma das maiores preocupações para as redes públicas de saúde no mundo. A característica patológica da DA são as placas senis formadas principalmente pela agregação do peptídeo beta amiloide (bA). Apesar da importância dos agregados do bA1-42 na etiologia molecular da DA, a sequência de aminoácidos que determinam a agregação não está elucidada. Vários estudos indicam que as regiões hidrofóbicas do bA são as mais propensas a agregação e fibrilogênese, mas o mecanismo molecular destas interações ainda não foi definido. Por outro lado, vários artigos sugerem que as interações eletrostáticas estabilizam a estrutura para as ligações hidrogênio fortalecendo os arranjos antiparalelos para a agregação. Portanto, a determinação dos sítios de interação das fibrilas do bA não é um processo trivial. Nosso laboratório tem explorado as propriedades fotofisicas dos complexos polipiridinicos de Ru(II) como sondas luminescentes da fibrilação do bA. A cinética de agregação do bA1-40 com o complexo luminescente cis-[Ru(phen)2(Apy)2]2+ (RuApy, phen= 1,10-fenantrolina, Apy= 3,4-aminopiridina) permitiu detectar a interação da RuApy/bA na superfície do bA com inibição da toxicidade. Estes dados são promissores porque sugerem que as espécies tóxicas são provenientes de interações hidrofóbicas. Neste projeto pretendemos aprofundar estes estudos, identificando os sítios de ligação molecular do bA que define as interações entre as cadeias peptídicas. Para isso, pretendemos usar as propriedades fotofisicas e fotoquímicas do complexo cis-[Ru(mphen)(Aepy)]2+, (RuAepy, mphen = 5,6-dimetil-fenantrolina, Aepy = 4-(2-aminoetil)piridina para investigar a cinética de agregação do bA1-42 e citotoxicidade frente a linhagem celular SH-SY5Y. A toxicidade in vivo será avaliada com animais, modelos da doença de Alzheimer (camundongos controle e transgênicos 5xTgAD). O complexo RuAepy foi planejado para aumentar as interações hidrofóbicas e facilitar as ligações hidrogênio com os resíduos hidrofóbicos e polares do bA1-42 inibindo as interações entre as cadeias peptídicas que levam a fibrilação do bA1-42. Para complementar esta avaliação os estudos serão estendidos para os fragmentos bA21-40 que é a região hidrofóbica C-terminal e bA1-28 região N-terminal do bA. Pretendemos também investigar se os produtos da obtidos pela irradiação com luz contínua do complexo RuAepy (se o complexo for fotodissociativo) podem resultar em interações covalentes com o bA1-42 inibindo agregação por um mecanismo fotoquímico. Estes estudos podem contribuir na elucidação da influência da região hidrofóbica C-terminal no mecanismo molecular de agregação do bA bem como no desenvolvimento de novas terapias antiamiloide para a DA. Este projeto está inserido no projeto regular FAPESP (proc. 2022-06637-0)