Laboratório de Biologia Estrutural


I. Apresentação

A relação estrutura-função é um princípio básico em Biologia. O desempenho adequado de macromoléculas e agregados moleculares é determinado pelas suas propriedades conformacionais. O estudo dessas propriedades é abordado principalmente através de técnicas espectroscópicas. A realização desse tipo de pesquisa requer um enfoque multidisciplinar onde conhecimentos de Biologia, Físico-Química e Espectroscopia se complementam.

Nosso laboratório foi criado em 1973, sob o nome de Laboratório de Biofísica Molecular. Os projetos que temos enfocado abordam o estudo de sistemas de membranas, biológicas e modelo (bicamadas planas, lipossomos, micelas, emulsões) e sua interação com compostos farmacologicamente ativos, tais como anestésicos locais, antibióticos poliênicos, quimioterápicos anti-tumorais, e ainda o grupo heme. O efeito de íons, em geral, e, em particular, aqueles que alteram a estrutura da água, tem também sido examinado. Além de investigar a ação desses agentes sobre as propriedades estruturais e dinâmicas das membranas, nosso laboratório tem também examinado o efeito da ligação a membranas sobre as propriedades físico-químicas dos ligantes (alterações no grau de dissociação (pK) e em cinéticas de reação). Com membranas biológicas temos examinado o efeito de colesterol, hormônios, íons e outros agentes sobre as propriedades de organização da bicamada lipídica e sobre a interação lipídio-proteína. Temos também desenvolvido metodologias para determinação de coeficientes de partição que não requerem separação de fases.

A maior parte desses estudos tem envolvido o emprego da técnica de ressonância paramagnética eletrônica (EPR).

Em colaboração com os Professores C.R. Nakaie e A.C.M. Paiva, da Escola Paulista de Medicina, descrevemos a síntese de um aminoácido (TOAC) contendo marcador de spin e estudamos suas propriedades espectroscópicas e físico-químicas. Esse aminoácido tem sido empregado na síntese de peptídeos para o estudo de suas propriedades conformacionais. Sua utilização vem se ampliando na literatura, com vários grupos fazendo uso de TOAC para examinar a conformação de peptídeos.

Mais recentemente, o laboratório passou a incluir o uso das técnicas de dicroismo circular e fluorescência para o estudo de peptídeos cuja sequência ocorre em alças ou domínios transmembranares de receptores acoplados a proteínas G. O estudo de fragmentos é uma estratégia adotada especialmente no caso de proteínas de membrana, em virtude da dificuldade de cristalização das mesmas ou de sua análise por meio de ressonância magnética nuclear (NMR). Esse é também um projeto de colaboração com os Professores Nakaie e Paiva e com o Professor Alberto Spisni, da Universidade de Parma, Itália, em cujo laboratório são feitos os estudos de NMR.

Em colaboração com o Professor C. Alvarez, da Universidade de La Habana, Cuba, estudamos as propriedades conformacionais das toxinas de anêmonas marinhas Sticholisinis I e II, bem como o efeito da ligação das mesmas sobre a estrutura de membranas. Também são estudados peptídeos correspondentes à região N-terminal dessas toxinas com o objetivo de obter maiores informações à respeito do mecanismo de formação de poros pelas Sticholisinas.




II. Membros do laboratório

- Professora Doutora Shirley Schreier
  schreier@iq.usp.br

  CV Lattes

- Doutora Nélida Simona Marín Huachaca (pós doutoranda)
  marin@iq.usp.br

  CV Lattes

- José Carlos Bozelli Junior (aluno de doutorado)
  jbozellijr@iq.usp.br

  CV Lattes

- Gustavo Penteado Battesini Carretero (aluno de doutorado direto)
  gustavo.carretero@usp.br

  CV Lattes

- Denise Yamamoto (técnica de laboratório)
  yamamoto@iq.usp.br


III. Linhas de pesquisa
- Interação dos hormônios peptídicos Angiotensina II e Bradicinina e seus análogos contendo o aminoácido paramagnético TOAC com membranas modelo
- Propriedades conformacionais do peptídeo de defesa do hospedeiro Tritripticina e seu análogo TOAC0-Tritripticina
- Caracterização conformacional de Sticholisinas I e II, e de seus fragmentos peptídicos em solução e em presença de membranas: relevância para a atividade funcional das proteínas



IV. Equipamentos
- Espectrofotômetro UV-Vis Hitachi U-2010
- Fluorímetro Hitachi F-4500
- Espectropolarímetro Jobin Yvon CD6
- Espectrômetros de Ressonância Paramagnética Eletrônica Bruker



V. Colaboradores
- Carlos Manuel Alvarez (Universidade de Havana, Havana, Cuba)
- Clóvis Ryuichi Nakaie (UNIFESP/Escola Paulista de Medicina, São Paulo)
- Alberto Spisni (Universidade de Parma, Parma, Itália)
- Eduardo Maffud Cilli (Universidade Estadual Paulista, Araraquara)



VI. Publicações
- VIEIRA, R. F. F. ; CASALLANOVO, F. ; MARÍN, N ; PAIVA, A. C. M. ; SCHREIER, S. ; NAKAIE, C. R. . Conformational properties of Angiotensin II and its active and inactive TOAC-labeled analogs in the presence of micelles. Electron Paramagnetic Resonance, Fluorescence, and Circular Dichroism Studies. Biopolymers (New York. Print), v. 92, p. 525-537, 2009.

- SILVA, F.D. ; REZENDE, C.A. ; ROSSI, D.C.P. ; ESTEVES, E. ; DYSZY, F.H. ; SCHREIER, S. ; GUEIROS-FILHO, F. ; CAMPOS, C.B. ; PIRES, J.R. ; DAFFRE, S. . Structure and mode of action of Microplusin, a copper II-chelating antimicrobial peptide from the cattle tick rhipicephalus (Boophilus) microplus. Journal of Biological Chemistry (Online), v. 284, p. 34735-34746, 2009.

- LANIO, M. E. ; ALVAREZ, C. ; OCHOA, C. ; ROS, U. ; U., PAZOS, ; MARTINEZ, D. ; TEJUCA, M. ; EUGENIO, L.M. ; CASALLANOVO, F. ; DYSZY, F. ; SCHREIER, S. ; LISSI, E. . Sticholysins I and II interaction with cationic micelles promotes toxins' conformational changes and enhanced hemolytic activity.. Toxicon, v. 50, p. 731-739, 2007.

- PIGOSSI, F. T. ; CRUSCA JUNIOR, E. ; ROS, U. ; MARTINEZ, D. ; LANIO, M. E. ; ALVAREZ, C. ; SCHREIER, S., . Correlations between differences in amino-terminal sequences and different hemolytic activity of sticholysins. Toxicon, v. 50, p. 1201-1204, 2007.

- Outras publicações



VII. Disciplinas
- QBQ2500 - Bioquímica e biologia molecular: realizações e perspectivas
- CCM0121 - Biologia II



VIII. Links
                                                                                                  

                                                                       

                                                                                                                            


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