Estudos funcionais e estruturais da peroxiredoxina I de Leishmania braziliensis e Homo sapiens visando à compreensão dos mecanismos de oligomerização e catálise

Resumo

As leishmanioses são causadas por protozoários do gênero Leishmania, sendo transmitidas por insetos flebotomíneos. Esta doença afeta cerca de 350 milhões de pessoas em 88 países. Sendo Leishmania sp um parasita intracelular obrigatório das células do sistema fagocítico, a existência de mecanismos eficientes de evasão de moléculas tóxicas, como espécies reativas de oxigênio e nitrogênio, é crucial para a capacidade de sobrevivência e replicação do parasita nas células do hospedeiro. A tryparedoxina peroxidase (TXNPx) é um membro da subfamília das peroxirredoxinas I (PRX-I) que participa de uma cascata enzimática para a detoxificação de hidroperóxidos. Estudos mostram que essa enzima é essencial para a sobrevivência de Leishmania sp durante o estresse oxidativo gerado pelos macrófagos e sua superexpressão resulta em maior taxa de crescimento, menor tempo de duplicação e uma maior resistência ao estresse oxidativo no parasita. Até o momento, as estruturas resolvidas de PRX-I exibem três formas cristalinas possíveis: decâmero, do-decâmero e dímero. A mudança no estado quaternário entre um dímero e uma estrutura em forma de anel (decâmero ou do-decâmero) é descrita como importante para a sua função e localização celular. Dados na literatura indicam o papel da força iônica, pH, estado redox e concentração da proteína na oligomerização de PRX-I. No projeto de iniciação científica (FAPESP 2011/10248-4), a clonagem e expressão da TXNPx mitocondrial de Leishmania braziliensis (LbTXNPx) em sistema procarioto foi realizada, bem como a purificação e cristalização da proteína. O cristal difratou até 3.0 Å de resolução e um dímero foi encontrado na unidade assimétrica. Além disso, verificamos que a presença de íons cálcio resultava na decamerização de LbTXNPx. Esse projeto de doutorado pretende dar continuidade ao projeto FAPESP 2011/10248-4, e tem como objetivo a determinação e refinamento da estrutura dimérica de LbTXNPx, refinamento dos cristais visando melhorar a resolução da estrutura, cristalização de LbTXNPx na presença de íons cálcio e resolução dessa estrutura, identificação do resíduos determinantes para ligação de cálcio, a análise da influência de cálcio na atividade enzimática e a verificação da universalidade desse mecanismo de oligomerização. (AU)