Estudo da interacção de complexos de vanádio com a ca2+-atpase de retículo sarcoplasmático: análise estrutural e funcional

A bomba de cálcio de retículo sarcoplasmático é uma das proteínas mais extensivamente estudadas, capaz de interagir com várias espécies e compostos de vanádio. Combinando-se estudos de fluorescência com ensaios cinéticos de transporte e ligação de 45Ca à ATPase, avaliou-se o efeito de três complexos de vanádio na função bioenergética e estrutural de Ca2+-ATPase. Demonstrou-se que concentrações próximas dos valores de IC50 (para a hidrólise de ATP) de BMOV-V(IV) e de PDC-V(V) não inibem significativamente a acumulação de 45Ca por sarcovesículas. Por outro lado, o complexo PDC-V(V) mostrou ser capaz de estimular a ligação de 45Ca ao retículo sarcoplasmático, sugerindo que este complexos pode interagir com o domínio de ligação de cálcio à bomba. Vários estudos de fluorescência mostraram que BMOV-V(IV) e PDC-V(V) poderão ser capazes de induzir a conformação E2 (tal como soluções de “decavanadato” e de “monovanadato”) e E1 de Ca2+-ATPase (tal como soluções de “metavanadato”), respectivamente. Apesar de o composto HAIDA-V(IV) previlegiar a conformação E1 (devido à sua elevada afinidade para iões Ca2+), inibiu significativamente o transporte e a ligação de 45Ca, o que sugere que possa interagir com os locais de união de cálcio. Os resultados obtidos são consistentes com a formação de um aducto entre o composto de vanádio e a proteína, o que sugere um efeito na homeostasia intracelular de cálcio, nos sistemas de contracção muscular e, inclusive, nas vias de acção de insulina. Cada um dos três complexos promoveu respostas distintas na Ca2+-ATPase, sugerindo uma evidencia de actividades biológicas diversas em função da espécie química de V e do ambiente de coordenação.

Influência do aumento energético proveniente de dieta hiperlipídica na disfunção cardíaca em ratos com estenose aórtica supravalvar: participação das cadeias pesadas de miosina e da bomba de cálcio do retículo sarcoplasmático

Pós-graduação em Fisiopatologia em Clínica Médica - FMB

Interacção de complexos de vanádio-citrato com a bomba de cálcio de retículo sarcoplasmático

Dissertação de mest. em Biotecnologia, Departamento de Química e Bioquímica da Faculdade de Ciêicias e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2004

Disfunção miocárdica e alterações no trânsito de cálcio intracelular em ratos obesos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Exercício e restrição alimentar aumentam o RNAm de proteínas do trânsito de Ca2+ miocárdico em ratos

FUNDAMENTO: Treinamento físico (TF) aumenta a sensibilidade dos hormônios tireoidianos (HT) e a expressão gênica de estruturas moleculares envolvidas no movimento intracelular de cálcio do miocárdio, enquanto a restrição alimentar (RIA) promove efeitos contrários ao TF. OBJETIVO: Avaliar os efeitos da associação TF e RIA sobre os níveis plasmáticos dos HT e a produção de mRNA dos receptores HT e estruturas moleculares do movimento de cálcio do miocárdio de ratos. MÉTODOS: Utilizaram-se ratos Wistar Kyoto divididos em: controle (C, n = 7), RIA (R50, n = 7), exercício físico (EX, n = 7) e exercício físico + RIA (EX50, n = 7). A RIA foi de 50% e o TF foi natação (1 hora/dia, cinco sessões/semana, 12 semanas consecutivas). Avaliaram-se as concentrações séricas de triiodotironina (T3), tiroxina (T4) e hormônio tireotrófico (TSH). O mRNA da bomba de cálcio do retículo sarcoplasmático (SERCA2a), fosfolamban (PLB), trocador Na+/Ca+2 (NCX), canal lento de cálcio (canal-L), rianodina (RYR), calsequestrina (CQS) e receptor de HT (TRα1 e TRβ1) do miocárdio foram avaliados por reação em cadeia da polimerase (PCR) em tempo real. RESULTADOS: RIA reduziu o T4, TSH e mRNA do TRα1 e aumentou a expressão da PLB, NCX e canal-L. TF aumentou a expressão do TRβ1, canal-L e NCX. A associação TF e RIA reduziu T4 e TSH e aumentou o mRNA do TRβ1, SERCA2a, NCX, PLB e correlação do TRβ1 com a CQS e NCX. CONCLUSÃO: Associação TF e RIA aumentou o mRNA das estruturas moleculares cálcio transiente, porém o eixo HT-receptor não parece participar da transcrição gênica dessas estruturas.

Influência de prolongados períodos de obesidade sobre a expressão gênica miocárdica

FUNDAMENTO: Vários autores mostraram que a deterioração da função cardíaca associa-se com o grau e a duração da obesidade. Os padrões de expressão gênica após longos períodos de obesidade precisam ser estabelecidos. OBJETIVO: Este estudo testou a hipótese de que a exposição prolongada à obesidade leva à redução nos níveis de RNAm de proteínas envolvidas na homeostase do Ca2+ miocárdico. Além disso, este estudo avaliou se uma diminuição no hormônio tireoidiano causava redução na expressão de RNAm. MÉTODOS: Ratos Wistar machos de 30 dias de idade foram distribuídos em dois grupos: controle (C) e obeso (Ob). O grupo C recebeu uma dieta padrão e o grupo Ob recebeu dietas hiperlipídicas por 15, 30 e 45 semanas. A obesidade foi definida pelo índice de adiposidade. A expressão gênica foi avaliada por PCR em tempo real quantitativa. RESULTADOS: O índice de adiposidade foi maior no grupo Ob do que no C em todas as etapas. Enquanto a obesidade nas semanas 15 e 45 determinou uma redução no RNAm de Ca2+-ATPase do retículo sarcoplasmático (SERCA2a), trocador Na+/Ca2+ (NCX) e calsequestrina (CSQ), observou-se aumento da expressão do RNAm de canal de Ca2+ do tipo L, receptor de rianodina, SERCA2a, fosfolamban (PLB), NCX e CSQ após a semana 30, em comparação ao grupo C. Não houve associação significativa entre os níveis de T3 e a expressão de RNAm. CONCLUSÕES: Nossos dados indicam que a obesidade por curtos ou longos períodos de tempo pode promover alteração na expressão gênica de proteínas reguladoras da homeostase do Ca2+ sem influência do hormônio tireoidiano

Influência da obesidade sobre a expressão gênica das proteínas reguladoras do trânsito de cálcio miocárdico

Pós-graduação em Fisiopatologia em Clínica Médica - FMB

Influência da oxidação de glicose sobre a função miocárdica de ratos obesos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência do antioxidante quercetina sobre a remodelação cardíaca e a atividade oxidativa de ratos com Diabetes mellitus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Antidepressivo modula o comportamento e a expressão gênica das cadeias de miosina, serca2 e fosfolambam em ratos com insuficiência aórtica?

Introduction: Aortic insufficiency (AoI), a volume overload, is characterized by the diastolic reflux of blood from the regurgitating aorta to the left ventricle. This effect results from malfunctioning aortic cusps. The main cause of AoI in developing countries is rheumatic fever, including Brazil, and valvar degeneration in developed countries. There is a strong association between cardiovascular diseases and depression. Selective serotonin reuptake inhibitors (SSRI) are one of the most prescribed antidepressants in the world. Previous studies of our laboratory showed that the utilization of a SSRI, paroxetine, improved cardiac function in rats with sub-chronic AoI and reduced the daily ingestion of hypertonic sodium (NaCl 0,3M). Cardiovascular diseases can determine behavior changes like increase of anxiety, and it is yet unknown if AoI would determine anxiety or anhedonia, incapacity of obtaining pleasure through physical or sensorial experiences. A possible target for SSRI action could be a change in the expression of enzyme isoforms that collaborate in the contractile function of the heart muscle, like the heavy chains of myosine, the sarcoplasmatic reticulum Ca2+/ATPase (SERCA) and its regulator protein, phospholamban (PLB). Objectives: Evaluation of behavior parameters for anxiety and anhedonia state and genic expression of a-myosine, b-myosine, SERCA2a and PLB in the heart tissue of rats with subchronic AoI that received treatment with an SSRI (paroxetine) for 4 weeks. Methods: Surgery to induce AoI was performed on male Wistar rats, anxiety was evaluated by the elevated plus-maze (EPM) and state of anhedonia was tested by ingestion of 2% sucrose solution. After euthanasia the heart tissue was collected and total RNA was extracted to be analyzed by the RT-qPCR method. Results: Heart fractional shortening was preserved in rats with AoI that were treated compared to rats with AoI that were not treated. There was no statistically ...

Obesity does not lead to imbalance between myocardial phospholamban phosphorylation and dephosphorylation

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Análise do envolvimento do fator de início de tradução de eucariotos 5A (eIF5A) na translocação de proteínas para o retículo endoplasmático em Saccharomyces cerevisiae

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Histologia e histomorfometria do retículo de bovino no período pré-natal

The development of the stomach of ruminants requires further studies because it is a complex process. Therefore, was analyzed the histology and histomorphometry of reticulum at each gestation period. Samples of Nelore fetuses (Bos taurus indicus) was divided in 5 groups: 1 - fetuses at 9 to 15 weeks (8 to 21cm) of gestation, 2 - fetuses at 16 to 22 weeks (23 to 37cm) 3 - fetuses at 23 to 29 weeks (40 to 58cm), 4 - fetuses at 30 to 36 weeks (61 to 77cm) and 5 - fetuses at 37-43 weeks (79 to 88cm). The histological sections were stained with hematoxylin and eosin and Mallory's trichrome and examined by light microscopy. In group 1, the fetuses with 11 cm, showed mucosal projections that eventually become primary crests, lamina propria and submucosa are fused and external and internal muscular and similar. At 16.5 inches, the primary crests had lamina propria and at 18.5 cm, appeared connections between the ridges. In group 2, at 31 cm started epithelial involvement around the crests. In group 3, the fetuses of 42 cm revealed the first secondary papillae and muscular mucosa in the upper portion of the primary crests. Thereafter, it was increased epithelial due to its positioning around the crests, thickening of the lamina propriasubmucosa, muscular layer, especially the internal muscular and serosa. It was concluded that the most visible changes occur in fetuses belonging to the first 3 groups, measurements for the epithelium, muscle layer and total wall were increasing and the other analyzed layers showed variations during fetal development.

Mecanismo de interacción, calcio dependiente, entre Calcineurina y PERK, involucrado en el Estrés de Retículo Endoplásmico

El Estrés de Retículo Endoplásmico (RE) es inducido por la acumulación de proteínas sin plegar en el lumen de la organela. Esto se puede observar en diversas situaciones fisio-patológicas como durante una infección viral o en proceso isquémico. Además, contribuye a la base molecular de numerosas enfermedades ya sea índole metabólico (Fibrosis quística o Diabetes Miellitus) o neurodegenerativas como mal de Alzheimer o Parkinson (Mutat Res, 2005, 569). Para restablecer la homeostasis en la organela se activa una señal de transducción (UPR), cuya respuesta inmediata es la atenuación de la síntesis de proteína debido a la fosforilación de subunidad alpha del factor eucariótico de iniciación de translación (eIF2α) vía PERK. Esta es una proteína de membrana de RE que detecta estrés. Bajo condiciones normales, PERK está inactiva debido a la asociación de su dominio luminar con la chaperona BIP (Nat Cell Biol, 2000, 2: 326). Frente a una situación de estrés, la chaperona se disocia causando desinhibición. Recientemente, (Plos One 5: e11925) se observó, bajo condiciones de estrés, un aumento de Ca2+ citosólico y un rápido incremento de la expresión de calcineurina (CN), una fosfatasa citosólica dependiente de calcio, heterodimérica formada por una subunidad catalítica (CN-A) y una regulatoria (CN-B). Además, CN interacciona, sin intermediarios, con el dominio citosólico de PERK favoreciendo su trans-autofosforilación. Resultados preliminares indican que, astrocitos CNAβ-/- exhibieron, en condiciones basales, un mayor número de células muertas y de niveles de eIF2α fosforilado que los astrocitos CNAα-/-. Hipótesis: CNAβ/B interacciona con PERK cuando el Ca2+ citosólico esta incrementado luego de haberse inducido Estrés de RE, lo cual promueve dimerización y auto-fosforilación de la quinasa, acentuándose así la fosforilación de eIF2α e inhibición de la síntesis de proteínas. Esta activación citosólica de PERK colaboraría con la ya descrita, desinhibición luminal llevada cabo por BIP. Cuando el Ca2+ citosólico retorna a los niveles basales, PERK fosforila a CN, reduciendo su afinidad de unión y disociándose el complejo CN/PERK. Objetivo general: Definir las condiciones por las cuales CN interacciona con PERK y regula la fosforilación de eIF2α e inhibición de la síntesis de proteína. Objetivos específicos: I-Estudiar la diferencia de afinidades y dependencia de Ca2+, de las dos isoformas de CN (α y β) en su asociación con PERK. Además verificar la posible participación de la subunidad B de CN en esta interacción. II-Determinar si la auto-fosforilación de PERK es diferencialmente regulada por las dos isoformas de CN. III-Discernir la relación del estado de fosforilación de CN con su unión a PERK. IV-Determinar efectos fisiológicos de la interacción de CN-PERK durante la respuesta de Estrés de RE. Para llevar a cabo este proyecto se realizarán experimentos de biología molecular, interacción proteína-proteína, ensayos de fosforilación in vitro y un perfil de polisoma con astrocitos CNAβ-/- , CNA-/- y astrocitos controles. Se espera encontrar una mayor afinidad de unión a PERK de la isoforma β de CN y en condiciones donde la concentración de Ca2+ sea del orden micromolar e imite niveles del ión durante un estrés. Con respecto al estado de fosforilación de CN, debido a los resultados preliminares, donde solo se la encontró fosforilada en condiciones basales, se piensa que CN podría interactuar con mayor afinidad con PERK cuando CN se encuentre desfosforilada. Por último, se espera encontrar un aumento de eIF2α fosforilado y una acentuación de la atenuación de la síntesis de proteína como consecuencia de la mayor activación de PERK por su asociación con la isoforma β de CN en astrocitos donde el Estrés de RE se indujo por privación de oxigeno y glucosa. Estos experimentos permitirán avanzar en el estudio de una nueva función citoprotectora de CN recientemente descrita por nuestro grupo de trabajo y sus implicancias en un modelo de isquemia.