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Regulação da expressão gênica, estrutura e função das 1-Cys peroxirredoxinas

Processo: 05/05160-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de abril de 2006
Vigência (Término): 31 de maio de 2009
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
Pesquisador responsável:Luis Eduardo Soares Netto
Beneficiário:Gisele Monteiro
Instituição-sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:07/58147-6 - Aspectos biológicos de tióis: estrutura protéica, defesa antioxidante, sinalização e estados redox, AP.TEM
Assunto(s):Mitocôndrias   Estrutura   Peroxirredoxinas

Resumo

As peroxirredoxinas (Prxs) são enzimas abundantes e distribuídas nos mais diversos grupos taxonômicos. Prxs têm sido implicadas em diversos processos fisiopatológicos como câncer, proliferação e diferenciação celular (Budanov et al., 2004; Wood et al., 2003; Choi et al., 2005). Prxs são peroxidases dependentes de tiól capazes de reduzir peróxidos orgânicos, peróxido de hidrogênio e peroxinitrito. Possuem como centro catalítico uma cisteína reativa que é estabilizada na estrutura terciária, na forma de tiolato (RS-), por aminoácidos carregados positivamente. As Prxs podem ser divididas em duas classes de acordo com o número de cisteínas envolvidas no ciclo catalítico, sendo elas denominadas 1-Cys Prx e 2-Cys Prx . As mais bem descritas são as 2-Cys Prx que possuem duas cisteínas conservadas e que utilizam tiorredoxina como redutor. Todas as Prxs são conhecidas pelo fato de serem estritamente dependentes de redutores tiólicos. Durante meu projeto de doutorado estudei, entre outros aspectos, as propriedades enzimáticas da 1-Cys Prx de Saccharomyces cerevisiae, uma isoforma mitocondrial conhecida como PrxI, e demonstrei que essa peroxirredoxina ao contrário do que se acreditava anteriormente, era capaz de utilizar não só tióis, mas também ascorbato (ou vitamina C, um redutor não tiólico) como redutor. Além de PrxI de levedura, todas as outras 1-Cys Prxs por nós estudadas (de bactéria, protozoário, planta, inseto e mamífero) possuem também a propriedade de utilizar ascorbato. Esses resultados representam uma mudança no paradigma de que Prxs somente utilizam tióis como substratos redutores (ver anexo I). Portanto, esses dados abriram uma série de novas questões a respeito da especificidade de substratos das 1-Cys Prxs, que na maior parte dos organismos ainda têm seu redutor biológico desconhecido. O presente projeto se propõe a estudar essa nova propriedade, no intuito de compreender quais diferenças estruturais e catalíticas das 1-Cys Prxs permitem o uso da vitamina C como agente redutor. Para isso utilizaremos técnicas de mutação sítio dirigida, ensaios enzimáticos e ensaios de cristalização e resolução de estruturas dessas enzimas durante sua interação com o ascorbato, comparando com propriedades das Prxs como um todo. Além disso, pretendemos dar prosseguimento aos estudos do meu doutorado caracterizando a regulação da expressão gênica de PrxI de S. cerevisiae.

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