Desenvolvimento direcionado de inibidores da enzima mitocondrial oxidase alternativa (AOX) com ação antifúngica contra Moniliophthora perniciosa, fungo causador da vassoura de bruxa do cacaueiro

Autor(es)

Mario Ramos de Oliveira Barsottini

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2019-02-18

Membros da banca

Gonçalo Amarante Guimarães Pereira; Celso Eduardo Benedetti; Juliana Ferreira de Oliveira; Luis Eduardo Soares Netto; Paulo Henrique Conaggin Godoi

• Orientador: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira

Resumo

A semente do cacaueiro (Theobroma cacao) é uma das matérias-primas da indústria chocolateira, contudo doenças fúngicas são uma ameaça à cacauicultura e geram perdas de até 30% na produção mundial. No Brasil, o patógeno mais relevante do cacaueiro é o fungo basidiomiceto Moniliophthora perniciosa, que causou enormes prejuízos após atingir as fazendas baianas em 1989. Além de perdas econômicas, a inviabilização da cacauicultura acarretou severos impactos sociais e ecológicos, tais como desemprego, êxodo rural, crescimento urbano desordenado e desmatamento de florestas nativas. M. perniciosa causa a doença denominada Vassoura de bruxa do cacaueiro (VDB), a qual é atualmente controlada pelo uso de variedades tolerantes de cacaueiro e práticas de manejo agronômico. Porém, ainda não é possível erradicar a VDB após instalada, o que limita a recuperação das fazendas afetadas. Estudos voltados a elucidar os mecanismos moleculares relacionados à patogenicidade de M. perniciosa apontaram para a importância da enzima mitocondrial oxidase alternativa (AOX). A AOX é uma oxidase terminal associada à membrana mitocondrial interna que cria uma ramificação na cadeia transportadora de elétrons no nível do ubiquinol. Apesar de a AOX reduzir a eficiência da síntese de ATP, esta enzima contribui para a homeostase celular em condições normais do desenvolvimento e frente a estresses abióticos e bióticos. Em M. perniciosa, a MpAOX atua como um mecanismo de escape frente à resposta de defesa do cacaueiro e a fungicidas comerciais inibidores da via principal da respiração celular, haja vista que a MpAOX permite o funcionamento parcial da mitocôndria e a sobrevivência do patógeno. Assim sendo, este trabalho teve como principal objetivo gerar informações relevantes para o desenvolvimento de novos inibidores da MpAOX com potencial ação fungicida. Os resultados alcançados são organizados em dois capítulos. No primeiro capítulo, apresenta-se o desenvolvimento de um novo modelo experimental baseado na levedura modelo Pichia pastoris para a triagem e caracterização funcional de derivados de N-fenilbenzamidas (NPD). Através de medições do consumo de oxigênio e da taxa de crescimento de P. pastoris, identificou-se ao menos um inibidor da AOX com ação antifúngica in vitro e in planta. O segundo capítulo aborda a expressão heteróloga, purificação e caracterização funcional da MpAOX. Inibidores do grupo da ascofuranona foram avaliados em ensaios de dose-resposta, permitindo a elucidação de relações estrutura-atividade. Coletivamente, estes resultados representam etapas iniciais para o desenvolvimento de um novo tratamento contra M. perniciosa e outros fungos dependentes da AOX, ultimamente contribuindo para o avanço científico-tecnológico do Brasil em áreas estratégicas, tais como a agricultura e a segurança alimentar (AU)

• Processo FAPESP: 14/15339-6 - Caracterização da inibição da enzima oxidase alternativa (AOX) por amidas aromáticas e desenvolvimento de uma plataforma high-throughput screening para a busca de novos inibidores da AOX do fungo Moniliphthora perniciosa
• Beneficiário: Mario Ramos de Oliveira Barsottini
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado