Papel da proteína antioxidante Ahp1 de Saccharomyces cerevisiae na resposta celular contra estresse oxidativo

• Autor(a) principal: Góes, Caroline Gonçalves de
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-12072023-170028/
• topic: Ahp1; Ahp1; Estresse oxidativo; Oxidative stress; Peroxiredoxin; Peroxirredoxina; Saccharomyces cerevisiae; Saccharomyces cerevisiae

A formação de espécies reativas de oxigênio (ROS) pode ocorrer durante o metabolismo celular, por exemplo pela via da fosforilação oxidativa nas mitocôndrias ou pela via de β-oxidação de ácidos graxos que, pode ocorrer nos peroxissomos ou mitocôndrias, e causa a liberação de peróxido de hidrogênio. Em Saccharomyces cerevisiae, a β-oxidação ocorre estritamente nos peroxissomos. Assim, buscando lidar com esses oxidantes, as células aeróbicas possuem um complexo sistema de defesa antioxidantes, ainda não completamente elucidado. Essas leveduras tem metabolismo preferencialmente fermentativo e quando cultivadas em glicose sofrem repressão catabólica. Portanto, em meios de cultura respiratórios, como em Etanol, por exemplo, não ocorre a repressão catabólica de enzimas responsáveis pela biogênese mitocondrial. S. cerevisiae possui cinco enzimas antioxidantes: Tsa1, Tsa2, Prx1, Dot5 e Ahp1. Esta última, com capacidade de reduzir mais eficientemente alquil-hidroperóxidos. Outras seis enzimas podem reduzir peróxidos na levedura, como as catalases (Cta1 e Ctt1), a Citocromo C peroxidase (Ccp1) e as glutationas peroxidases (Gpx1, Gpx2 e Gpx3). Essas enzimas podem ter sua expressão induzida diferencialmente de acordo com o meio de cultivo. No caso de Gpx1, a expressão é induzida em meio contendo oleato, e este também induz a proliferação peroxissomal. Nessas condições, Gpx1 está localizada no peroxissomos, bem como a Cta1. Ahp1 apresenta o motivo AHL na sua extremidade c terminal que se assemelha à sequência PTS1 envolvida no endereçamento de proteínas ao peroxissomos. Neste trabalho, foi realizada a análise e caracterização de fenótipos de leveduras mutantes para proteínas supostamente envolvidas na defesa de oxidantes gerados pelo peroxissomos, com ênfase no mutante δahp1. Nossos resultados indicaram que Ahp1 tem papel relevante na resposta a insultos oxidativos promovidos por peróxidos orgânicos ou inorgânicos adicionados exogenamente, em diferentes condições metabólicas. Além disso, mostramos que Ahp1 apresenta localização citosólica nas condições metabólicas analisadas. Mostramos ainda que na ausência de Tsa1, Ahp1 atua como um possível mecanismo compensatório, tendo um aumento expressivo nos seus níveis proteicos. Ainda nessa perspectiva, mostramos que, linhagens que tem um aumento em níveis proteicos de Ahp1, como a linhagem δtsa1, tem maior resistência a peróxidos derivados de ácidos graxos adicionados exogenamente. Finalmente, em analises bioquímicas e cinéticas, revisitamos o ciclo catalítico de Ahp1, confirmando o papel de Cys31 como cisteína de resolução e Cys62 como cisteína peroxidásica. Nessas analises, observamos que a presença da cauda Histag na região N-terminal de Tiorredoxina 1 (Trx1) interfere na sua afinidade com Ahp1. Em paralelo, análises das estruturas disponíveis em bancos de dados, indicaram que Ahp1 passa por alterações conformacionais ao longo de seu ciclo catalítico que se assemelham aos estados FF (fully fold) e LU (locally unfolded) bem descritos para 2-Cys Prxs típicas (subfamília Prx1/AhpC) e que estão envolvidos na formação e redução de pontes dissulfeto intermolecular.