Tirosinas fosfatases como modelos de estudo para nitrosilação em cisteínas e inibição: o exemplo de YopH e Ptp1B

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rocha, Ruth Fernandes
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/226746
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2020.
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spelling Tirosinas fosfatases como modelos de estudo para nitrosilação em cisteínas e inibição: o exemplo de YopH e Ptp1BBioquímicaProteínas tirosina fosfatasesTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2020.Proteínas tirosina fosfatases (PTPs) têm sido validadas como alvos terapêuticos para doenças humanas. Consequentemente há uma crescente demanda por pequenas moléculas inibidoras destas proteínas. Dentre esses alvos de interesses encontram-se a YopH (Yersinia outer protein H) e PTP1B humana (Proteína tirosina fosfatase 1B). As PTPs podem ser reversivelmente S-nitrosiladas por óxido nítrico (NO), a adição covalente de NO ao átomo de enxofre de um resíduo de cisteína (Cys) pode influenciar a estrutura da proteína e a atividade catalítica. Investigamos o efeito do NO na estrutura, atividade e nos parâmetros cinéticos da YopH, um fator de virulência secretado pelas bactérias patogênicas do gênero Yersinia, que inclui a Yersinia enterocolitica. Por meio de ensaios de atividade enzimática, observamos uma redução de 50% na atividade de YopH_WT na presença de doador de NO. A Snitrosilação da YopH foi confirmada através da técnica de Biotin Switch, Espectometria de Massa (MS) e Cristalografia de raio-X. Os resultados obtidos a partir dos cristais de YopH_WT confirmaram a S-nitrosilação da Cys403, a Cys catalítica, enquanto as análises de MS indicaram que a Cys221 e a Cys234 também são passíveis de serem S-nitrosiladas. A PTP1B atua como regulador negativo da sinalização da insulina e leptina e esta associada ao diabetes melilitus tipo 2 (T2DM). Atualmente, existem diversas opções de tratamento para controle do T2DM, como tiazolidinedionas (TZDs), que são agonistas sintéticos do receptor ativado por proliferador de peroxissomo ? (PPAR-?). Recentemente, a lobeglitazona, uma nova TZD, foi descrita como um medicamento antidiabético que tem como alvo a via do PPAR-?, mas nenhuma informação sobre seus efeitos em PTP1B foi relatada até o momento, visto que análogos de TZDs foram relatados como inibidores de PTP1B, buscamos investigar os efeitos da lobeglitazona na atividade de PTP1B in vitro. Os resultados encontrados demostram que o composto é capaz de interferir com a atividade da PTP1B in vitro, a lobeglitazona apresentou uma inibição moderada da atividade da PTP1B, com um valor de IC50 de 42,8 ± 3,8 µM, através de um mecanismo de inibição reversível e não competitivo. Desta forma, sugerimos que à inibição da via de sinalização da PTP1B poderia contribuir para os efeitos antidiabéticos da lobeglitazona.Abstract: Proteins tyrosine phosphatases (PTPs) have been validated as therapeutic targets for human diseases. Consequently, there is an increasing demand for small molecule inhibitors of these proteins. Among these targets of interest are YopH (Yersinia outer protein H) and human PTP1B (Protein tyrosine phosphatase 1B). The PTPs can be reversibly S-nitrosylated by nitric oxide (NO), the covalent addition of NO moiety to the sulfur atom of a cysteine (Cys) residue may influence the protein structure and catalytic activity. We investigated the effect of NO on the structure, activity and kinetic parameters of YopH, a virulence factor secreted by pathogenic bacteria of the genus Yersinia, which includes the Yersinia enterocolitica. Through enzymatic activity assays, we observed a 50% reduction in YopH_WT activity in the presence of NO donor. YopH S-nitrosylation was confirmed by the Biotin Switch assay, Mass Spectrometry (MS) and X-Ray Crystallography. The results obtained from the crystals of YopH_WT confirmed the S-nitrosylation of Cys403, the catalytic Cys, while the MS analyzes indicated that Cys221 and Cys234 could also be targets for S-nitrosylation. PTP1B acts as a negative regulator of insulin and leptin signaling and is associated with type 2 diabetes melilitus (T2DM). There are currently several treatment options available to control T2DM, such as thiazolidinediones (TZDs), which are synthetic peroxisome ? proliferator activated receptor (PPAR-?) agonists. Recently, Lobeglitazone, a new TZD, has described as an antidiabetic drug that targets the PPAR-? pathway, but no information on its effects on PTP1B has been reported to date, since TZDs analogues have been reported as PTP1B inhibitors, we seek to investigate the effects of Lobeglitazone on PTP1B activity in vitro. The results found demonstrate that the compound is capable of interfering with PTP1B activity in vitro, Lobeglitazone showed a moderate inhibition of PTP1B activity, with IC50 value of 42.8 ± 3.8 µM, and a reversible and non-competitive inhibition mechanism. Thus, we suggest that the inhibition of PTP1B signaling pathway could contribute to the antidiabetic effects of Lobeglitazone.Terenzi, Hernán FranciscoMenegatti, Angela Camila OrbemUniversidade Federal de Santa CatarinaRocha, Ruth Fernandes2021-08-23T13:59:00Z2021-08-23T13:59:00Z2020info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis103 p.| il.application/pdf372481https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/226746porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-08-23T13:59:01Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/226746Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732021-08-23T13:59:01Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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