Laboratório de Bioquímica de Oxidantes e Radicais e EPR

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Exemplos de radicais detectados pelo grupo.

INTERESSES DE PESQUISA

Nosso grupo de pesquisa sempre objetivou compreender os mecanismos moleculares pelos quais radicais livres e oxidantes medeiam respostas biológicas que vão desde a sinalização de circuitos envolvidos em fisiologia e fisiopatologia até lesões a células e tecidos. Pelo uso da ressonância paramagnética eletrônica (EPR) e de estudos cinéticos, dentre outras abordagens experimentais, contribuímos para caracterizar novas espécies reativas, tais como radicais alquila/arila (R^●/Ar^●), peroxinitrito (ONOO^-), peroxymonocarbonate (HCO₄^-) e radical carbonato (CO₃^●-). Também contribuímos para estabelecer suas fontes e destinos biológicos. Estudando a reatividade de radicais e oxidantes com potenciais alvos biológicos in vitro e in vivo, pretendemos continuar contribuindo para avançar o campo da biologia redox. Concordamos com a visão de que novos avanços dependerão de abordagens interdisciplinares que combinem biologia de sistemas com rigorosos estudos químicos e biológicos.

Interligando as propriedades químicas e biológicas do óxido nitrico. De Toledo Jr and Augusto, Chem. Res. Toxicol. 25, 975, 2012. Copyright American Chemical Society.

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PESQUISAS EM DESENVOLVIMENTO

Atualmente estamos abordando os problemas abaixo colocados.

i) As propriedades redox do principal tampão fisiológico, o par bicarbonato/dióxido de carbono. Além de contribuir para a compreensão e o controle de várias condições clínicas (como enfisema, fibrose pulmonar, paralisia respiratória), tais propriedades podem impactar nossa visão sobre como o aumento dos níveis atmosféricos de dióxido de carbono afetará a vida no planeta.

ii) As características estruturais e mecanísticas da enzima superóxido dismutase 1 humana responsáveis por suas propriedades pró-oxidantes e pró-agregantes. Tais estudos podem contribuir para elucidação de mecanismos patogênicos associados a doenças neurodegenerativas no geral, e à esclerose lateral amiotrófica (ELA) em particular.

Produção do radical carbonato durante a atividade peroxidásica da SOD1 resultando na oxidação de proteínas a radicais e suas eventuais oligomerizações e agregações. Nossos trabalhos anteriores: Medinas

et al, IUBM Life, 2007; Chem Res Toxicol, 2009 and Free Radic Biol Med, 2010.

iii) Os mecanismos pelos quais nitróxidos cíclicos protegem células e animais experimentais de dano oxidativo e nitro-oxidativo. Tais estudos são relevantes porque nitróxidos cíclicos poderão levar ao desenvolvimento de novas estratégias antioxidantes a anti-inflamatórias.

Mecanismos pelos quais o nitróxido cíclico tempol pode atenuar a injúria inflamatória. Nossos trabalhos anteriores: Augusto et al, An Acad. Bras. Cienc, 2008; Vaz and Augusto, Proc. Natl Acad Sci USA, 2009; Linares et al, Free Radic Biol Med, 2009; Queiroz et al, Biochem J, 2011.

iv) Cinética de reações de proteínas (hemeproteínas, tiol proteínas, etc) com oxidantes e radicais. Estudos cinéticos desse tipo são ainda limitados na literatura mas podem contribuir para revelar papéis fisiológicos e fisiopatológicos de espécies elusivas como o são em condições biológicas oxidantes e radicais (para revisão ver Toledo Jr e Augusto, Chem Res Toxicol 25, 975, 2012).

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Copyright Oficina de Textos

PUBLICAÇÕES

Publicações totais até Maio de 2012:

-116 artigos em revistas com avaliação por pares. peer-reviewed journals;

-11 capítulos de livros;

-1 livro (Radicias livres: bons, maus e naturais.

-h index = 34 (webofscienc, May 2012).

Artigos selecionados

Augusto, O., Bonini, M. G., Amanso, A. M., Linares, E., Santos, C. C. X. and de Menezes, S. L. (2002) Nitrogen dioxide and carbonate radical anion: two emerging radicals in Biology. Free Radic. Biol. Med. 32, 841-859.

Bonini, M. G., Radi, R., Ferrer-Sueta, G., da- Costa Ferreira, A. M. and Augusto, O. (1999) Direct detection of the carbonate radical anion produced from peroxynitrite and carbon dioxide. J. Biol. Chem. 274, 10802-1086.

Augusto, O., Beilan, H. S. and Ortiz de Montellano, P. R. (1982) The catalytic mechanism of cytochrome P450. Spin trapping evidence for one-electron substrate oxidation. J. Biol. Chem. 257, 11288-11295.

Augusto, O., Kunze, K. L. and Ortiz de Montellano, P. R. (1982) N-phenyl protoporphyrin IX. Formation in the hemoglobin-phenylhydrazine reaction: evidence for a protein-stabilized iron phenyl intermediate. J. Biol. Chem., 257, 6231-6241.

Quijano, C., Alvarez, B., Gatti, R. M., Augusto, O. and Radi, R. (1997) Pathways of peroxynitrite oxidation of thiol groups. Biochem.l J. 322, 167-173.

Augusto, O., Gatti, R.M. and Radi, R. (1994) Spin-trapping studies of peroxynitrite decomposition and of 3-morpholinosydnomine N-ethylcarbamide auto-oxidation. Arch. Biochem. Biophys. 310, 118-125.

Gatti, R. M., Radi, R. and Augusto, O. (1994) Peroxynitrite-mediated oxidation of albumin to the protein thiyl free radical. FEBS Letters 348, 287-290.

Laurindo, F. R. M., Pedro, M. A., Barbeiro, H. V., Carvalho, M. H. C., Augusto, O. and da-Luz, P. (1994) Vascular free radical release. Ex vivo and in vivo evidence for a flow-dependent endothelial mechanism. Circ. Res. 74, 700-709.

Santos, C. X. C., Anjos, E. I. and Augusto, O. (1999) Uric acid oxidation by peroxynitrite: multiple reactions, free radical formation and amplification of lipid oxidation. Arch. Biochem. Biophys. 372, 285-294.

Bonini, M. G. and Augusto, O. (2001) Carbon dioxide stimulates the production of thiyl, sulfinyl, and dissulfide radical anion from thiol oxidation by peroxynitrite. J.Biol. Chem. 276, 9749-9754.

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