Perspectivas sobre a formação do dinitrosilo complexo de ferro (DNIC): papéis de biomoléculas de baixo peso molecular e tiol-proteínas

Autor(es)

Nathália Miranda de Medeiros

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Conjunto das Químicas (IQ e FCF) (CQ/DBDCQ)
• Data de defesa: 2025-07-04

Membros da banca

Daniela Ramos Truzzi; Breno Pannia Esposito; Antonio Carlos Roveda Junior

• Orientador: Daniela Ramos Truzzi

Resumo

Dinitrosilos complexos de ferro (DNICs) são metabólitos derivados do óxido nítrico (NO), caracterizados por um motivo [Fe(NO)2] ligado a biomoléculas de baixo ou alto peso molecular. Sua notável abundância e formação em todas as condições celulares de produção de NO ressaltam a importância dos DNICs em sistemas biológicos. Tióis são os ligantes de DNIC mais estudados possivelmente devido à sua contribuição para o pool celular de DNICs. Enquanto a formação de DNICs a partir de Fe(II), NO e tióis de baixo peso molecular já foi previamente elucidada, esta tese investigou o papel de biomoléculas não tiólicas de baixo peso e de proteínas contendo tióis na montagem de DNICs em condições biologicamente relevantes. O Capítulo 1 aborda a relevância de biomoléculas não tiólicas para o pool celular de DNICs através de uma análise quantitativa da formação de DNICs em meio aquoso. Dados de EPR de soluções contendo Fe(II) e NO na ausência ou presença de biomoléculas tiólicas (glutationa) ou não tiólicas (fosfato e ascorbato) revelaram que DNICs podem ser formados na ausência de tióis via mecanismos que dependem exclusivamente de Fe(II) e NO. No entanto, essas reações não ocorrem em concentrações biológicas de Fe(II) e NO, reforçando a importância dos tióis em facilitar a redução do Fe(II) a Fe(I) durante a montagem de DNICs. Além disso, a avaliação da reversibilidade da ligação do NO nos DNICs formados trouxe informações sobre as características dos ligantes que favorecem o armazenamento ou liberação de NO. O Capítulo 2 explora a formação de DNIC-proteína a partir da reação direta entre Fe(II), NO e albumina sérica bovina (BSA) ou tiorredoxina-1 de Saccharomyces cerevisiae (yTrx1). A presença dessas tiol-proteínas acelerou significativamente a formação de DNICs e aumentou seus rendimentos em comparação com reações contendo apenas Fe(II) e NO. Além disso, a oxidação dos grupos tióis das proteínas observada durante a formação dos DNICs reforça sua participação no processo de redução, sugerindo que essas moléculas facilitam a redução de Fe(II) para Fe(I), conforme previamente demostrado para tióis de baixo peso molecular. Nossos dados indicam que proteínas com resíduos de cisteína mais expostos e com valores de pKa mais baixos tendem a formar DNIC-proteína mais rapidamente e com maiores rendimentos. (AU)

• Processo FAPESP: 21/11225-0 - Estudo da dinâmica de formação de dinitrosilos complexos de ferro (DNICs)
• Beneficiário: Nathália Miranda de Medeiros
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto