Esticolisinas de anêmona do mar: interação com ácidos nucléicos para aplicação biotecnológica

Resumo

Esticolisinas I and II (Sts/StI and StII) são proteínas formadoras de poro (PFP), que pertencem a família de actiniporinas, produzidas pela anemoma marinha Stichodactyla helianthus. Actinoporinas são secretadas na forma solúvel e incorporadas em membranas onde elas formam poros oligoméricos transmembrana com raio de 1 nm, levando a lise celular. São caracterizadas com alto Ip (> 9.0), massa molecular de cerca de 20 kDa, não contendo resíduos de cisteina. Embora as Sts apresentem alta similaridade e identidade na sequência de aminoácidos, St II e' mais ativa que StI. A região N-terminal parece ser a responsável pela formação de poro e a diferença de atividade entre elas. Devido ao alto valor de Ip, as Sts possuem uma alta quantidade de carga positiva a pH neutro. Considerando esta característica e a atividade permeabilizante, Sts podem comportar-se como agentes policatiônicos que se condensam na superfície de ácidos nucleicos, capazes de mediar o escape endosomal para expressar ou bloquear a expressão gene-alvo nas células. De fato, resultados obtidos pelo grupo da profa. Lanio (Universidade de Havana, Cuba) sugerem esta possibilidade: St II e' capaz de interagir com DNA formando complexos de DNA-StII a diferentes razoes N/P exibindo diferenças com aqueles formados pelo policátion clássico polietilenimina (PEI). Os complexos de DNA-St II mantiveram a atividade hemolítica da proteína (dados não publicados). Estes resultados suportam a ideia que Sts podem funcionar como sistema de liberação em células. As caracterização estrutural e termodinâmica que governam a formação dos complexos DNA-St II são muito importantes e necessárias. Neste sentido, a visita da profa Lanio (Un. Havana) para trabalhar em colaboração com a profa Itri (IFUSP) tem como principal objetivo investigar as propriedades estruturais dos complexos DNA-St II na ausência e presença de membranas através da técnica de SAXS, acoplado a determinação de parâmetros termodinâmicos a serem obtidos pela técnica de calorimetria de titulação isotérmica em colaboração com o prof. Pietro Ciancaglini da FFCLRP-USP. Uma vez que as características estruturais dos complexos forem determinadas, também pretendemos avaliar a atividade permeabilizante em membranas da St II e associada ao DNA utilizando vesículas unilamelares gigantes (GUVs) como membranas modelo observadas por microscopia ótica (IFUSP). A interação de St II e seu complexo com membranas faz parte do projeto de doutoramento de Raffaela de Rosa (bolsista FAPESP, orientação R. Itri) com benefício direto da visita da profa. Lanio. (AU)