Publicação

Involvement of aquaporins in hydrogen peroxide permeation

Detalhes bibliográficos
Resumo:	As aquaporinas (AQPs) são uma família de proteínas transmembranares que desempenham um papel crucial a nível fisiológico e patológico na célula, em particular na progressão de alguns tipos de cancro. O seu envolvimento em várias patologias, tal como no cancro, pode ser devido à sua disfunção como canal celular, ou devido ao efeito das moléculas transportadas. Um exemplo é a molécula de H2O2, que está envolvida em processos celulares associados a condições de saúde e doença, e foi recentemente identificado o seu transporte pela AQP3. O conhecimento da regulação das AQPs, bem como da sua capacidade de permear moléculas que são intervenientes em vias de sinalização celular, como o H2O2 que está diretamente associado ao stresse oxidativo, seria um ponto de partida na identificação de novos alvos para abordagens terapêuticas. Tendo em conta o envolvimento de H2O2 em várias condições patológicas, e o facto de esta molécula estar associada com a progressão tumoral, este projeto visa investigar o papel das AQPs na permeação do H2O2. Para isso, um sistema de expressão heteróloga em Saccharomyces cerevisiae foi utilizado com o intuito de estudar o papel de algumas isoformas de AQP de mamífero na permeação de H2O2. Numa primeira análise, foi investigado o crescimento das diferentes estirpes na presença de diferentes concentrações de H2O2 através de um ensaio fenotípico. Posteriormente, o consumo de H2O2 das diferentes estirpes foi medido utilizando um elétrodo de H2O2, e os parâmetros cinéticos foram determinados para avaliar o transporte de H2O2 através das diferentes isoformas de AQPs de mamífero. Foram determinados os respetivos níveis de expressão na membrana plasmática das seis isoformas de AQPs de mamífero estudadas, valores estes utilizados para a normalização das constantes de velocidade obtidas do consumo de H2O2. Em comparação com as células de controlo que expressam o plasmídeo vazio, as estirpes que expressam as isoformas AQP3, AQP4 e AQP5 revelaram uma taxa de permeação elevada (cerca de 40%, 50% e 60% respetivamente). Além disso, nestas estirpes transformadas a atividade da catalase, uma enzima antioxidante responsável pela degradação da molécula de H2O2, não é superior à atividade determinada nas células de controlo, confirmando-se assim que o metabolismo associado à degradação de H2O2 não está aumentado nas estirpes transformadas. Concluindo, os nossos resultados sugerem que, entre todas as isoformas de AQP testadas, a AQP3 e AQP4 facilitam a difusão de H2O2, e que a AQP5 mostra uma permeabilidade significativamente superior às outras isoformas. Estes dados apontam para o papel fisiopatológico da AQP5 que pode estar relacionado com a sua capacidade de transportar H2O2 que é uma molécula interveniente no stress oxidativo.
Autores principais:	Nobre, Tatiana Viegas
Assunto:	Aquaporins Permeability Hydrogen peroxide Yeast Heterologous expression Catalase Teses de mestrado - 2015
Ano:	2015
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade de Lisboa
Idioma:	inglês
Origem:	Repositório da Universidade de Lisboa

Descrição
Resumo:	As aquaporinas (AQPs) são uma família de proteínas transmembranares que desempenham um papel crucial a nível fisiológico e patológico na célula, em particular na progressão de alguns tipos de cancro. O seu envolvimento em várias patologias, tal como no cancro, pode ser devido à sua disfunção como canal celular, ou devido ao efeito das moléculas transportadas. Um exemplo é a molécula de H2O2, que está envolvida em processos celulares associados a condições de saúde e doença, e foi recentemente identificado o seu transporte pela AQP3. O conhecimento da regulação das AQPs, bem como da sua capacidade de permear moléculas que são intervenientes em vias de sinalização celular, como o H2O2 que está diretamente associado ao stresse oxidativo, seria um ponto de partida na identificação de novos alvos para abordagens terapêuticas. Tendo em conta o envolvimento de H2O2 em várias condições patológicas, e o facto de esta molécula estar associada com a progressão tumoral, este projeto visa investigar o papel das AQPs na permeação do H2O2. Para isso, um sistema de expressão heteróloga em Saccharomyces cerevisiae foi utilizado com o intuito de estudar o papel de algumas isoformas de AQP de mamífero na permeação de H2O2. Numa primeira análise, foi investigado o crescimento das diferentes estirpes na presença de diferentes concentrações de H2O2 através de um ensaio fenotípico. Posteriormente, o consumo de H2O2 das diferentes estirpes foi medido utilizando um elétrodo de H2O2, e os parâmetros cinéticos foram determinados para avaliar o transporte de H2O2 através das diferentes isoformas de AQPs de mamífero. Foram determinados os respetivos níveis de expressão na membrana plasmática das seis isoformas de AQPs de mamífero estudadas, valores estes utilizados para a normalização das constantes de velocidade obtidas do consumo de H2O2. Em comparação com as células de controlo que expressam o plasmídeo vazio, as estirpes que expressam as isoformas AQP3, AQP4 e AQP5 revelaram uma taxa de permeação elevada (cerca de 40%, 50% e 60% respetivamente). Além disso, nestas estirpes transformadas a atividade da catalase, uma enzima antioxidante responsável pela degradação da molécula de H2O2, não é superior à atividade determinada nas células de controlo, confirmando-se assim que o metabolismo associado à degradação de H2O2 não está aumentado nas estirpes transformadas. Concluindo, os nossos resultados sugerem que, entre todas as isoformas de AQP testadas, a AQP3 e AQP4 facilitam a difusão de H2O2, e que a AQP5 mostra uma permeabilidade significativamente superior às outras isoformas. Estes dados apontam para o papel fisiopatológico da AQP5 que pode estar relacionado com a sua capacidade de transportar H2O2 que é uma molécula interveniente no stress oxidativo.