Estudo dinâmico e conformacional da proteína calgranulina C (S100A12) mediante interação com íons bivalentes e receptor RAGE

Resumo

A calgranulina C (S100A12) pertence à família das proteínas S100, que consiste no maior subgrupo de proteínas "EF-hand" que se ligam ao cálcio, estando envolvidas na regulação e na transferência do sinal no ambiente intracelular. O termo "EF-hand" designa um "motif" do tipo hélice-"loop"-hélice, que apresenta alta afinidade pelo íon cálcio. A calgranulina C consiste em 91 resíduos de aminoácidos e massa molecular estimada de 10.614Da. A análise sequencial prediz dois "motifs" "EF-hands", sendo o primeiro composto por um "loop" estendido, distinto daqueles encontrados em outras proteínas S100. Além de exercerem a função de sinalizadores intracelulares, as proteínas S100 também podem ocorrer no espaço extracelular, onde atuam como citocinas. Foi identificado um receptor de superfície celular para a S100A12, o RAGE (Receptor para produtos de glicosilação), sendo o mesmo indicado como um receptor putativo para outras proteínas S100. O RAGE é composto por uma parte extracelular, uma porção transmembrana e um curto domínio citosólico. A parte extracelular do RAGE contém um domínio variável - V e dois domínios constantes - C e C'.A S100A12, juntamente com a S100A8 e S100A9, são predominantemente expressas em fagócitos e estão fortemente associadas com funções pro inflamatórias, sendo secretadas especialmente no sítio de inflamação. A concentração sérica destas proteínas S100 está correlacionada com a atividade da doença inflamatória, sendo que níveis substancialmente aumentados foram identificados em diversos distúrbios inflamatórios, como artrite reumatóide, bronquite crônica, fibrose cística e psoríase.Devido à ampla ocorrência das proteínas S100 em tecidos diversos, bem como à alteração da expressão das proteínas desta família em condições patológicas variadas e relevantes, torna-se muito importante o estudo molecular dos mecanismos de ativação destas proteínas mediante interação com íons bivalentes, a fim de aumentar a compreensão sobre os eventos celulares nos quais estão envolvidas. Embora uma quantidade significativa de dados já se tenha acumulado a respeito da proteína S100A12, no que se refere a sua estrutura, interação com íons bivalentes e com o receptor RAGE, pouco se conhece sobre o comportamento dinâmico dos diferentes domínios da mesma, e sobre os mecanismos e parâmetros moleculares que controlam suas atividades e suas especificidades. Com a finalidade de obter detalhes do mecanismo envolvido nos passos de sinalização celular dos quais participam a S100A12, o presente trabalho propõem-se a qualificar e quantificar, por meio de análises via dinâmica molecular (DM), a atividade conformacional de domínios da proteína S100A12, induzida por variações de parâmetros termodinâmicos intensivos, como a presença de íons bivalentes (cálcio, zinco e cobre), com ênfase no comportamento estrutural das ±-hélices. Além disso, propõem-se também, a estudar os detalhes moleculares envolvidos na dimerização da S100A12 e em sua interação com receptor RAGE, a fim de obter maiores informações a respeito da atuação da S100A12 no ambiente extracelular, mediando eventos pro inflamatórios.