Análise da Oxidação de Tióis por Oxigênio Singlete Usando Quimioproteômica

• Processo: 26/02005-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 15 de julho de 2026
• Data de Término da vigência: 14 de julho de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica
• Pesquisador responsável: Paolo Di Mascio
• Beneficiário: Stella Boutris Jayme
• Supervisor: Keriann Backus
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of California, Los Angeles (UCLA), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 22/14455-9 - Estudo da oxidação de tióis e pontes dissulfeto por oxigênio singlete e proteômica redox de queratinócitos expostos à luz, BP.DD
• Assunto(s): Proteômica Fotoquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Chemoproteomics | click chemistry | Oxidative modifications | Proteomics | singlet oxygen | Thiols | Fotoquímica

Resumo

Os resíduos de cisteína desempenham papéis essenciais na estrutura das proteínas, na catálise e na sinalização redox, permitindo que as células se adaptem às flutuações no ambiente redox intracelular. No entanto, sob estresse oxidativo, a oxidação desregulada de cisteínas pode levar a modificações irreversíveis, enovelamento incorreto de proteínas, agregação e disrupção de vias celulares críticas. Todos esses processos podem ser afetados durante a exposição de células da pele à radiação ultravioleta A (UVA), que penetra a derme e é eficientemente absorvida por fotossensibilizadores endógenos, levando à geração de espécies reativas de oxigênio (ROS), incluindo o oxigênio singleto (¹O¿).O oxigênio singleto, um eletrófilo altamente reativo, reage rapidamente com biomoléculas que contêm sítios ricos em elétrons, incluindo proteínas com resíduos de cisteína, histidina, triptofano, tirosina e metionina. Especificamente nas cisteínas, o ¹O¿ induz a formação de pontes dissulfeto, estados de oxidação mais elevados do enxofre e ligações cruzadas covalentes, enquanto nas histidinas promove oxidação por meio da modificação do anel imidazol, resultando em alteração da função proteica, desregulação da sinalização e propagação do dano oxidativo.Este trabalho tem como objetivo empregar a proteômica redox como ferramenta para investigar oxidações de tióis após a exposição de queratinócitos à radiação UVA, utilizando sondas químicas para a identificação, captura e quantificação de resíduos modificados por meio de enriquecimento por afinidade química (click chemistry). Além disso, fontes bem estabelecidas de oxigênio singleto serão utilizadas para análises comparativas, juntamente com fotossensibilizadores Janelia Fluor direcionados por HaloTag, permitindo a geração in situ e espacialmente controlada de ¹O¿ em compartimentos subcelulares definidos. Essa abordagem possibilita a captura e identificação seletiva de oxidações de cisteína e, em paralelo, de oxidações de histidina, que são utilizadas como assinaturas moleculares da presença desse oxidante.Com base nesses resultados, investigaremos como o oxigênio singleto remodela o proteoma de queratinócitos sob exposição à radiação UVA, avançando a compreensão da sinalização regulada por redox, do dano oxidativo e das respostas adaptativas em células da pele, além de identificar potenciais biomarcadores e alvos moleculares relevantes para o estresse foto-oxidativo e a fisiopatologia cutânea. (AU)