Estudo do efeito de radiação ionizante em metaloproteínas que ligam DNA

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Biotecnologia

A integridade do DNA na célula está sob constante ameaça de agentes nocivos de origem endógena e exógena. As lesões provocadas no DNA, já bem conhecidas, podem levar à modificação das bases do DNA ou podem causar alterações químicas devido à formação de espécies reactivas de oxigénio. Consequentemente as células desenvolveram sistemas sofisticados de reparação do DNA que corrigem a grande maioria das lesões. O tipo de interacção/efeito pela radiação UV ou espécies reactivas de oxigénio em proteínas que interagem com o DNA, tais como as proteínas da família dos zinc finger, não é bem conhecido. O objectivo principal deste trabalho é avaliar o efeito da radiação em proteínas com o domínio zinc finger clássico/C2H2, envolvidos na reparação do DNA, utilizando a proteína GAGA-DBD para o estudo, uma vez que esta possui apenas um domínio. Deste modo, produziu-se a proteína GAGA-DBD em Escherichia coli de uma forma solúvel, com rendimento de 6,5 mg/L de cultura. A proteína recombinante foi caracterizada bioquímica e espectoscopicamente, tendo-se determinado um coeficiente de extinção molar a 280 nm igual a 1060 M-1cm-1 e a constante de dissociação de 1,33x10-4 M para o complexo GAGA-DBD-Fe,determinada por espectroscopia de Mössbauer. Na presença de zinco, a proteína GAGA-DBD tem uma elevada afinidade para o DNA em cadeia dupla, pensando-se que o ião Zn adopta uma função estrutural. No entanto após 5 minutos de exposição à radiação UV a proteína é degradada e deixa de proteger a cadeia de DNA. Por outro lado, na presença de ferro a proteína GAGA-DBD também interactua com o DNA, mas os resultados obtidos parecem indicar a ocorrência de dois processos concorrentes. Por um lado a ligação ao DNA e consequente protecção à radiação ionizante, por outro a degradação do DNA livre via reacções de Fenton, devido à presença de oxigénio molecular.