Interacção do vanádio com a miosina de músculo esquelético de coelho

Relatório de projecto de licenciatura, Bioquímica, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, 2009

A exposição a vanádio conduz a uma diminuição na actividade ATPásica da miosina e provoca a oxidação dos grupos sulfidrilo desta proteína. No entanto, não está integralmente esclarecido quais os efeitos específicos que ocorrem na miosina quando exposta ao vanádio. Nesse sentido, interessou determinar in vitro quais as alterações estruturais, funcionais e moleculares ocorridas no Subfragmento-1 de miosina de músculo esquelético de coelho após a exposição crónica a soluções de metavanadato, decavanadato e vanadilo. Verificou-se que a exposição de S1 (0,05 mg/mL) a decavanadato inibe a sua actividade Mg2+-ATPásica, sendo o valor de IC50 para esta inibição de 26,6 ± 0,7 µM decavanadato. Na presença de actina, o valor de IC50 é de 28 ± 1 µM decavanadato. A perda de funcionalidade proteica poderá dever-se à oxidação de 2 resíduos de Cys de S1 não expostos ao solvente, após exposição a 1000 µM de decavanadato. Verificou-se que as espécies oligoméricas de vanádio com maior afinidade para o S1 são o decavanadato e o tetravanadato. Revelaram-se os possíveis ligandos do vanádio no S1, através de espectroscopia de RPE. Globalmente, os resultados obtidos sugerem um efeito significativo do vanádio, nos estados de oxidação (IV) e (V) na estrutura e função do S1, em concentrações facilmente alcançáveis daquele metal no ambiente terrestre. The exposure to vanadium leads to a decrease of the myosin ATPase activity and provokes the oxidation of its sulfydryl groups. However, the specific effects of vanadium on myosin are not yet fully understood. Consequently, the objectives of the present work were to establish the structural, funtional and molecular changes suffered by rabbit myosin subfragment-1 after cronic exposure to metavanadate, decavanadate and vanadyl solutions. It was verified that the exposure of S1 (0,05 mg/mL) to decavanadate results in the inhibition of its Mg2+-ATPase activity, resulting in the IC50 value 26,6 ± 0,7 µM decavanadate. In the presence of actin, the IC50 value was 28 ± 1 µM decavanadate. It is suggested that the loss of protein function may be due to the oxidation of 2 core cysteine residues, after exposure to 1000 µM decavanadate. It was also observed that the decavanadate and tetravanadate species show the highest affinity for S1. Lastly, the possible S1 ligands to vanadium were revealed, through EPR spectroscopy. Globally, the obtained results point to significant effect of V(V) and V(IV) states on S1 structure and function, for easily reachable environmental vanadium concentrations.