Função biológica da sensibilidade ao pH nas luciferases de vagalumes: efeitos de variações de pH, temperatura e [fosfato] na modulação da atividade e espectros de bioluminescência nas lanternas

• Processo: 24/18826-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Radiologia e Fotobiologia
• Pesquisador responsável: Vadim Viviani
• Beneficiário: Gabriel Fracacio Andrade
• Instituição Sede: Centro de Ciências e Tecnologias para a Sustentabilidade (CCTS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Sorocaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Bioluminescência Luciferases
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioluminescência | luciferases | sensibilidade ao pH | Bioluminescência e Quimioluminescência

Resumo

As luciferases de vagalumes são sensíveis ao pH, temperatura e metais pesados, variando o espectro do verde ao vermelho. Nos últimos anos, foi demonstrado que esta sensibilidade pode ser utilizada analiticamente para determinar pH intracelular e em sensores e ensaios de metais pesados como mercúrio e cádmio. Entretanto, ainda não se sabe se esta sensibilidade enzimática tem de fato alguma função biológica nos vagalumes, já que muda o espectro de emissão, ou se é meramente um efeito colateral da estrutura mais flexível destas luciferases. Assim, neste projeto, visamos investigar se, no decorrer da reação bioluminescente, ocorrem mudanças de pH e espectros de bioluminescência em soluções fracamente tamponadas que simulem os fotócitos, bem como os efeitos nos espectros do aumento da concentração de fosfato decorrentes da hidrólise de ATP nestas soluções. Também investigaremos quanto a temperatura afeta os espectros de bioluminescência in vivo de vagalumes da espécie Macrolampis sp2 para ver se mudanças de temperatura ambiental afetam os espectros, conforme sugerido. Finalmente, planejamos contribuir para o entendimento da origem estrutural da sensibilidade ao pH nestas luciferases.