Responsive image
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Não Informado

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Econômica

Tipo do Documento: Tese

Título: EFEITOS ESTRUTURAIS E FUNCIONAIS DO ÓXIDO NÍTRICO E SEUS DERIVADOS NAS PROTEÍNAS: CISTEÍNO-PROTEASE FALCIPAÍNA 2 DE PLASMODIUM FALCIPARUM E AAA+ATPASE CDC48 DE NICOTIANA TABACUM

Orientador
  • HERNAN FRANCISCO TERENZI
Aluno
  • JEAN BORGES BERTOLDO

Conteúdo

O radical livre monóxido de nitrogênio (óxido nítrico, no) é responsável pelo controle de funções biológicas fundamentais tanto em animais quanto em plantas. é a natureza química do no que revela os princípios de sua atividade biológica. aliado a essas características o no também é um radical não carregado e quase não polar solúvel em água (1,9 mm) e quase 10 vezes mais sóluvel em solventes hidrofóbicos. por isso a hidrofobicidade das membranas biológicas não representam uma barreira para o radical, o qual é transportado por difusão. este tipo de transporte confere certas propriedades únicas ao no, entre elas: (1) facilmente se desloca entre membranas e não precisa de transportadores especializados. (2) não está confinado em células ou em compartimentos celulares. em plantas é produzido por meio de vias depententes de nitrito/nitrato e de -arginina e em animais principalmente pela via da oxidação enzimática de -arginina. as características bioquímicas do no o tornam um radical de extrema importância na sinalização celular e em vários outros processos celulares. esta tese se propôs a avaliar o efeito desse radical e de seus derivados em uma proteína de planta; aaa+atpase cdc48 de nicotiana tabacum e em uma proteína de um microorganismo patogênico; cisteíno-protease falcipaína-2 de plasmodium falciparum além de buscar novos inibidores para falcipaína-2, e foi divida em três capítulos. no primeiro capítulo foi investigado o efeito da exposição de folhas de n. tabacum à criptogeína uma proteína do patógeno phytophthora cryptgea. nessa análise foram identificadas 11 proteínas s-nitrosiladas, após corrida eletroforética em gel bidimensional de poliacrilamida e espectrometria de massa. entre as 11 proteínas estava a cdc48. devido à sua grande importância fisiológica a cdc48 foi escolhida para os processos de clonagem, produção de mutantes, expressão e purificação. após a expressão e purificação as proteínas recombinantes selvagem e mutante foram expostas ao agente s-nitrosilante gsno e os efeitos funcionais e estruturais foram medidos. a s- nitrosilação causou a diminuição da atividade atpásica da cdc48 selvagem e não alterou a atividade da mutante da cisteína catalítica c526a mostrando que a diminuição da atividade se deu pela modificação causada pelo no na cisteína catalítica c526. os dados estruturais mostraram que a s-nitrosilação provocou uma leve alteração no perfil de dicroísmo circular e uma diminuição da fluorescência de triptofanos de ambas as proteínas. além disso foi mostrado pelo teste de biotin switch (bst) que mais de uma cisteína foi s-nitrosilada. pelos dados de espectrometria de massa pelo menos mais duas cisteínas foram s-nitrosiladas, entre elas: a c110 e a c664. no capítulo 2 foram avaliados os efeitos funcionais e estruturais do no na cisteíno-protease falcipaína-2 de p. falciparum. esse parasita é o causador da malaria e utiliza proteínas como a falcipaína-2 para digerir a hemoglobina humana em uma organela especializada denominada vacúolo digestório. foi descrito na literatura que a administração de doadores de no (gsno) causavam a parada do crescimento do parasita e a melhora nos sintomas da malaria. com intuito de averiguar o motivo desse fato, a proteína falcipaína-2 foi expressa, purificada e exposta in vitro ao gsno e avaliou-se a s-nitrosilação. os dados de amca switch (ast) mostraram que a falcipaína-2 não é alvo de s-nitrosilação, porém quando exposta a derivados do no como no2 sofre nitração. a nitração causou uma drástica diminuição da atividade proteásica a 37°c devido provavelmente a uma alteração estrutural que não culminou em agregação. na temperatura de 50°c foi possível observar um novo fenômeno de nitração o qual resultou na agregação seguida de precipitação irreversível da proteína. os dados de espectrometria de massa revelaram que mais de seis tirosinas foram nitratadas e os dados de modelagem mostraram que esses resíduos foram encontrados na camada superficial da estrutura da enzima, quase ou totalmente expostos ao solvente. no capítulo 3, devido a importância da falcipaína-2 compostos de uma biblioteca pessoal foram testados como possíveis inibidores. foram testados 112 compostos, dos quais: 17 apresentaram uma inibição maior que 85% na concentração de 50 ? m. desses, apenas três apresentaram um valor de ic50 menor que 10 ? m. os três melhores compostos (84 ic50 8,5 ? m, 93 ic50 9,5 ? m e 100 ic50 4,9? m) demonstraram mecanismos de inibição diferentes. o composto 93 foi um inibidor competitivo, o composto 84, inibidor não competitivo do tipo &#945;<1 e o composto 100, inibidor não competitivo do tipo &#945;=1. foi também detectado um possível sítio alostérico para o inibidor 100. pelos dados de espectrometria de massa e modelagem o sítio pôde ser localizado entre a região de ligação a hemoglobina e o sítio catalítico.

Índice de Shannon: 3.9379

Índice de Gini: 0.93181

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
4,71% 6,92% 5,43% 3,99% 5,13% 7,52% 3,80% 5,75% 11,07% 4,57% 6,49% 6,44% 4,73% 9,09% 7,88% 6,50%
ODS Predominates
ODS 9
ODS 1

4,71%

ODS 2

6,92%

ODS 3

5,43%

ODS 4

3,99%

ODS 5

5,13%

ODS 6

7,52%

ODS 7

3,80%

ODS 8

5,75%

ODS 9

11,07%

ODS 10

4,57%

ODS 11

6,49%

ODS 12

6,44%

ODS 13

4,73%

ODS 14

9,09%

ODS 15

7,88%

ODS 16

6,50%