Caracterização estrutural e funcional das isoformas da enzima fumarato hidratase de Trypanosoma cruzi (2014)
- Authors:
- Autor USP: PÁDUA, RICARDO AUGUSTO PEREIRA DE - FCFRP
- Unidade: FCFRP
- Sigla do Departamento: S/D
- Subjects: DOENÇA DE CHAGAS; ENZIMAS (ATIVIDADE); INIBIDORES DE ENZIMAS; TRYPANOSOMA CRUZI
- Keywords: Chagas disease; crystal structure; estrutura cristalográfica; fumarase; Fumarase; fumarate hydratase; Fumarato hidratase; inibidor seletivo; selective inhibitors; T. cruzi
- Language: Português
- Abstract: Trypanosoma cruzi é um protozoário flagelado que ao infectar seres humanos causa a doença de Chagas, uma doença tropical negligenciada que afeta milhões de pessoas no mundo todo. As fumarato hidratases (FH), ou fumarases, são enzimas que catalisam a reação estéreo-específica reversível de hidratação do fumarato em S-malato, e foram recentemente consideradas essenciais para a viabilidade do parasito Trypanosoma brucei, sugerindo seu potencial como alvo macromolecular para o desenvolvimento de novos fármacos tripanocidas. O presente trabalho visou à caracterização funcional, bioquímica, biofísica e estrutural das fumarases de T. cruzi (TcFHs) e humana (HsFH) de forma a avaliar o papel das TcFHs para o parasito Trypanosoma cruzi, mapear o mecanismo de ação e identificar as diferenças entre TcFHs e a enzima humana de forma a serem exploradas no planejamento de inibidores seletivos às fumarases do parasito. Análise das sequências mostrou que TcFHs pertencem à classe I das fumarases (enzimas diméricas dependentes de ferro) e não são homólogas à HsFH que pertence a classe II (tetraméricas independentes de ferro). Estudos de localização celular confirmaram a existência de duas fumarases em T. cruzi, uma citosólica (TcFHc) e uma mitocondrial (TcFHm), e experimentos de nocaute gênico sugeriram que essas enzimas são essências para o parasito. A caracterização cinética das enzimas TcFHc, TcFHm e HsFH mostrou que as fumarases de T. cruzi são sensíveis ao oxigênio enquanto a enzima humana se mantém ativa em condições aeróbicas. Estudos de ressonância eletrônica paramagnética mostraram a presença de um cluster de ferro-enxofre, sensível a oxidação por oxigênio, envolvido no mecanismo enzimático das enzimas TcFHs. Modelos estruturais das TcFHs, construídos por homologia à estrutura cristalográfica da fumarase de Leishmania major, foram comparados à estruturacristalográfica obtida para a fumarase humana e as diferenças entre as duas estruturas foram utilizadas no planejamento de ligantes seletivos às fumarases do parasito. O ligante planejado inibiu a fumarase citosólica de T. cruzi na faixa de 1 ?M e não apresentou efeito na atividade da enzima humana. Testes in vivo demonstraram o efeito tripanocida do inibidor provavelmente por interferir na produção de ATP pela mitocôndria do T. cruzi. Os resultados obtidos com o desenvolvimento desse projeto apresentam uma proposta inovadora no desenvolvimento de novas terapias contra a doença de Chagas, o uso da enzima fumarase como alvo macromolecular, assim como apresenta um inibidor potente e seletivo para a enzima do parasito a ser utilizado como protótipo no desenvolvimento de fármacos contra Trypanosoma cruzi. A síntese de moléculas análogas ao inibidor de forma a melhorar suas propriedades farmacológicas encontra-se em andamento
- Imprenta:
- Publisher place: Ribeirão Preto
- Date published: 2014
- Data da defesa: 14.03.2014
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ABNT
PÁDUA, Ricardo Augusto Pereira de. Caracterização estrutural e funcional das isoformas da enzima fumarato hidratase de Trypanosoma cruzi. 2014. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2014. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60136/tde-15052014-084203/. Acesso em: 23 jan. 2026. -
APA
Pádua, R. A. P. de. (2014). Caracterização estrutural e funcional das isoformas da enzima fumarato hidratase de Trypanosoma cruzi (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60136/tde-15052014-084203/ -
NLM
Pádua RAP de. Caracterização estrutural e funcional das isoformas da enzima fumarato hidratase de Trypanosoma cruzi [Internet]. 2014 ;[citado 2026 jan. 23 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60136/tde-15052014-084203/ -
Vancouver
Pádua RAP de. Caracterização estrutural e funcional das isoformas da enzima fumarato hidratase de Trypanosoma cruzi [Internet]. 2014 ;[citado 2026 jan. 23 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60136/tde-15052014-084203/
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