Linhas de Pesquisa

Proteínas Tóxicas - Modelos Estrutura x Função de Macromoléculas

Conhecer a estrutura molecular e  entender o modo de ação de uma proteína tóxica são etapas determinantes para desenvolver estratégias de combate ou prevenção de seus efeitos tóxicos.

Como consequência direta desses estudos, pode-se tirar proveito da atividade biológica de certas toxinas, transformando-as em agentes "terapêuticos" ou reagentes laboratoriais.

Nosso interesse no estudo de toxinas proteicas nasceu com a canatoxina, uma proteína neurotóxica que isolamos, em 1981, de sementes do feijão-de-porco Canavalia ensiformis. Após 20 anos investigando as propriedades biológicas e moleculares da canatoxina, descobrimos que ela é uma UREASE.

 

Ureases são Toxinas Multifuncionais 

Enzimas que catalizam a hidrólise de uréia para formar uma molécula de dióxido de carbono e duas de amônia são designadas ureases (EC 3.5.1.5). Por liberarem amônia, que é um composto tóxico altamente reativo, ureases são, intrinsecamente, toxinas protéicas.

Com a canatoxina descrevemos, pela primeira vez em 2001, propriedades tóxicas de ureases não relacionadas com a capacidade dessas proteínas em catalisar a hidrólise de uréia, caracterizando-as como toxinas multifuncionais.

Em 2013, com a participação do LaNeurotox, retomamos o estudo das propriedades neurotóxicas de ureases.

Para as referências bibliográficas e acesso ao texto completo dos artigos citados, consultar o CV Lattes de Célia Carlini. Referências externas são detalhadas as final de cada seção.

Em um passeio virtual pelo nosso laboratório, apresentamos um breve histórico do nosso encontro com as ureases e os temas de pesquisa que estamos conduzindo atualmente, organizados nas seções a seguir.

 

1. Canatoxina

 

2. Ureases – aspectos estruturais

       2.1. Propriedades catalíticas

       2.2. Monômero, trímero, hexâmetro ou dodecâmero ?

        2.3. Proteínas acessórias para incorporação de níquel

 

3. Ureases de plantas

          3.1. Papel na disponibilização de nitrogênio   

           3.2. Ureases como proteínas de defesa de plantas

          3.3. Ureases de Canavalia ensiformis (feijão-de-porco)        

          3.4. Ureases de Glycine max (soja)

           3.5. Urease de Gossypium hirsutum (algodão)

 

4. Ureases microbianas como fatores de virulência  

            4.1. Helicobacter pylori – agente causal de gastrite e câncer gástrico

            4.2. Cryptococcus gattii – agente causal de criptococose

            4.3. Proteus mirabilis - patógeno urinário, artrite e meningite neonatal

 

5. Ureases de bactérias do solo e comunicação na rizosfera

            5.1. Bacillus pasteurii e biomineralização

            5.2. Bradyrhizobium japonicum, Azospirillum brasilense e fixação de nitrogênio

 

6. Propriedades não enzimáticas de ureases

          6.1. Ativação de plaquetas por ureases

          6.2. Efeito pró-inflamatório de ureases

          6.3. Ativação da via dos eicosanóides

          6.4. Ligação a glicoconjugados

          6.5. Atividade inseticida de ureases e peptídeos derivados

6.5.1. Participação de eicosanóides

 6.5.2. Neurotoxicidade em insetos

              6.5.3. Jaburetox - um peptídeo inseticida recombinante

   6.6. Atividade antifúngica de ureases e peptídeos derivados  

   6.7. Formação de poros ou canais iônicos

  6.8. Neurotoxicidade de ureases em modelos animais