Bioquímica de oxidantes e radicais livres. Aplicações de EPR em Biomedicina
O nosso interesse de pesquisa sempre esteve voltado para a compreensão dos mecanismos moleculares pelos quais os radicais livres e oxidantes mediam respostas biológicas que vão desde circuitos de sinalização em fisiologia e fisiopatologia a lesões em biomoléculas, células e tecidos. Como as proteínas são os principais alvos de oxidantes e radicais livres em condições fisiológicas, estamos atualmente focando em modificações oxidativas de proteínas e nos oxidantes que as causam. Esses estudos estão sendo realizados in vitro e em modelos celulares e animais de inflamação, envelhecimento e doenças neurodegenerativas. Estamos empregando uma variedade de metodologias modernas (expressão, mutação e purificação de proteínas; cinética ultra-rápida; espectroscopia de EPR; e espectrometria de massas) no ambiente altamente colaborativo do CEPID-Redoxoma. Considerando que a oxidação e a nitrosação de resíduos proteína-cisteína são mecanismos emergentes de sinalização celular, nossos estudos visam contribuir para a elucidação de vias de sinalização redox. Por outro lado, a oxidação irreversível de proteínas pode resultar em inativação, fragmentação, agregação e/ou alteração de seu “turn-over”, levando à disfunção de células e tecidos. Portanto, nossos estudos também devem contribuir para a elucidação do mecanismo patogênico de doenças associadas à alteração da proteostase celular, tais como esclerose lateral amiotrófica, doença de Alzheimer e catarata, entre outras.
• Principais publicações
1. Paviani V, Queiroz RF, Marques EF, Di Mascio P and Augusto O. (2015) Production of lysozyme and lysozyme-superoxide dismutase dimers bound by a ditryptophan cross-link in carbonate radical-treated lysozyme. Free Radic. Biol. and Med. 89,71-82.
2. Coelho FR, Iqbal A, Linares E, Silva, DF, Lima FS, Cuccovia I and Augusto O (2014) Oxidation of the tryptophan 32 residue of human superoxide dismutase 1 caused by its bicarbonate-dependent peroxidase activity triggers the non-amyloid aggregation of the enzyme. J Biol Chem 289, 30690-30701.
3. Toledo JC Jr and Augusto O (2012) Connecting the chemical and biological properties of nitric oxide. Chem. Res. Toxicol. 25, 975-989.
4. Queiroz RF, Paviani, V, Coelho FR, Marques EF, Di Mascio, P and AUGUSTO, O (2013) The carbonylation and covalent dimerization of human superoxide dismutase 1 caused by its bicarbonate-dependent peroxidase activity is inhibited by the radical scavenger tempol. Biochem. J. 455, 37-46.
5. Medinas DB, Gozzo FC, Santos LF, Iglesias AH, Augusto O. (2010) A ditryptophan cross-link is responsible for the covalent dimerization of human superoxide dismutase 1 during its bicarbonate-dependent peroxidase activity. Free Radic. Biol. Med. 49,1046-1053.
6. 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.
7. Bonini, MG, Radi, R, Ferrer-Sueta, G, da- Costa Ferreira, AM and Augusto, O (1999) Direct detection of the carbonate radical anion produced from peroxynitrite and carbon dioxide. J. Biol. Chem. 274, 10802-1086.
8. Santos, CXC, Anjos, EI 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.
9. AUGUSTO, O, BEILAN, HS and ORTIZ DE MONTELLANO, PR (1982) The catalytic mechanism of cytochrome P450. Spin trapping evidence for one-electron substrate oxidation. J. Biol. Chem. 257, 11288-11295.
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10. Augusto, O (2006) Radicais livres:
São Paulo, Brasil, pp.115.Bons, maus e naturais. Oficina de Textos,
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