Prolil oligopeptidase: estrutura-atividade e secreção

Resumo

A prolil oligopeptidase (POP; E.C. 3.4.21.26) é uma serino peptidase presente em vários tipos de células e tecidos. Alguns estudos mostram que ela é altamente expressa em interneurônios gabaérgicos e colinérgicos do tálamo e do córtex. Uma característica da POP é a clivagem após resíduos de prolina em oligopeptídeos menores que 3 kDa. Pode-se detectar a atividade da POP em fluídos extracelulares onde existem evidências que ela pode participar do processamento de peptídeos bioativos como: substância P (SP); arginina-vasopressina, (AVP); e hormônio liberador da tireotrofina (TRH). Porém, a maior parte da POP é citosólica e até o momento não existe uma explicação para a secreção da POP. Estudos recentes têm revelado a ação da POP sobre substratos peptídicos intracelulares, e a identificação do acetil-SDKP como sendo produto da atividade da POP foi um achado importante. A POP interage com a alfa-sinucleína facilitando a nucleação e oligomerização dessa proteína, mas, interessantemente esse efeito é muito reduzido quando a POP é inibida. Importante salientar que a alfa-sinucleína não é um substrato da POP. Essas observações somadas aos estudos que mostraram que inibidores dessa peptidase atenuam a morte de células que super-expressam a alfa-sinucleína transformaram a POP, recentemente, em um novo alvo para o tratamento das chamadas sinucleínopatias. O centro ativo da POP situa-se numa cavidade formada pela interface de dois domínios: um domínio alfa, beta catalítico e um domínio regulatório (seven-bladed beta-propeller) que limita o tamanho do substrato que atinge o centro ativo desta enzima (oligopeptídeos < 3 kDa). Estruturas cristalográficas e dados de cinética enzimática mostram que a POP apresenta uma conformação "aberta" (afastamento dos domínios, catalítico e regulatório, com exposição do centro ativo) e uma "fechada" (aproximação dos domínios, catalítico e regulatório) e que ligantes (substratos ou inibidores) podem alterar essas conformações ou um possível equilibro entre essas conformações. Estudar esse possível movimento de "abre-fecha" que deve ocorrer na POP devido à interação com substratos ou inibidores e a possível implicação dessa alteração conformacional na interação com a alfa-sinucleína é o principal objetivo do presente projeto. Pretendemos avaliar também possíveis mecanismos de secreção não convencional que a POP pode usar para sair da célula visto que existem evidências da ação extracelular da POP, como descrito acima. (AU)