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Estudo da dinâmica de formação de dinitrosilos complexos de ferro (DNICs)

Processo: 21/11225-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de novembro de 2021
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2025
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
Pesquisador responsável:Daniela Ramos Truzzi
Beneficiário:Nathália Miranda de Medeiros
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:19/17483-0 - Dinitrosilos complexos de ferro (DNICs): formação, reatividade e implicações para a fisiopatologia do óxido nítrico, AP.JP
Assunto(s):Química bioinorgânica   Dinitrosilos complexos de ferro   Óxido nítrico   Compostos de sulfidrila   Fosfatos   Histidina   Tirosina

Resumo

Dinitrosilos complexos de ferro (DNICs, [Fe(NO)2(L)2]-) são importantes metabólitos do óxido nítrico (NO). Recentemente, elucidamos o mecanismo de formação de DNICs contendo biotióis de baixo peso molecular como ligantes. A partir desse estudo, verificamos que a formação do núcleo de {Fe(NO)2}9 de DNICs exige a redução do centro de Fe2+ a Fe+, a qual é promovida pelos biotióis de baixo peso molecular, em concordância com a função de redutores biológicos atribuída à essas moléculas. Entretanto, foi demonstrado que moléculas não-tiólicas e pouco redutoras, como fosfato, arsenato, benzoato e amino ácidos não-tiólicos, também podem reagir com Fe2+ e NO gerando DNICs. Nestes casos, não são conhecidos os rendimentos e os mecanismos de formação do núcleo de {Fe(NO)2}9 de DNICs, por consequência, não se pode avaliar a relevância biológica dessas vias. Assim, pretendemos investigar a formação do núcleo de {Fe(NO)2}9 na ausência de tióis de baixo peso molecular. Para isso, a formação de DNICs será avaliada em soluções contendo apenas Fe2+ e NO e em soluções contendo Fe2+, NO e moléculas não-tiólicas como fosfato, histidina e tirosina com o objetivo de verificar a existência de vias adicionais para a formação de DNICs de baixo peso molecular. Em seguida, será verificado se proteínas (tióis de alto peso molecular) conseguem formar DNIC diretamente a partir de reação com Fe2+ e NO. O entendimento da formação dos DNICs de alto peso molecular é importante, pois as características do sinal de RPE (Ressonância Paramagnética de Elétrons) observado em células e tecidos indicam que os DNICs biológicos são majoritariamente de alto peso molecular. Sabendo que a velocidade de redução do Fe2+ a Fe+ pode ser modulada pela natureza do tiol, nesta etapa temos por objetivo estudar as reações entre Fe2+, NO e as tióis proteínas albumina sérica (SA) (pKa-SH ~ 8) e peroxiredoxina I (Prx1) (pKa-SH ~ 5), uma vez que essas proteínas apresentam grupamentos tiólicos com acidez distinta, o que permitirá avaliar se o grau de desprotonação dos grupamentos sulfidrilas interfere no mecanismo e/ou na velocidade de formação dos DNICs. Com esses estudos buscamos elucidar a relevância biológica da formação dos DNICs a partir de biomoléculas de baixo e alto peso molecular. (AU)

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