Caracterização da atividade sinalizadora da glutationa peroxidase-like 8 (GPHL8) de Arabidopsis thaliana - Trenz, Thomaz Stumpf (2023)
As glutationa peroxidases (GPXs) são enzimas antioxidantes que catalisam a redução de peróxido de hidrogênio (H2O2) ou peróxidos orgânicos em água ou álcoois, usando glutationa (GSH) ou tiorredoxinas (TRXs) como agentes redutores. A grande diversidade entre as GPXs de animais e não animais, em relação à sua estrutura, função, presença do resíduo de selenocisteína (SeCys) e preferência por agentes redutores levanta a questão se elas compartilham um ancestral comum. Como as GPXs de plantas e leveduras usam TRXs como redutores, elas foram denominadas GPX-like (GPXL). Além de interagir com seu substrato usual, sabe-se que GPXL também podem interagir com outras proteínas. É o caso da GPXL3 de levedura (conhecida também como Orp1), a qual oxida o fator de transcrição Yap1 quando na presença de H2O2. Este processo leva à expressão de genes que codificam proteínas envolvidas na defesa antioxidante, indicando que as GPXLs podem ter outras funções além da redução de peróxidos. A GPXL8 de Arabidopsis thaliana está localizada no citosol e no núcleo. Embora seu papel na destoxificação de espécies reativas de oxigênio (ROS) tenha sido descrito anteriormente, pouco se sabe sobre seu envolvimento na detecção e sinalização de ROS. Portanto, nossos principais objetivos neste trabalho foram identificar proteínas que interagem com GPXL8, determinar como e se GPXL8 oxida tais proteínas e desvendar a relação filogenética entre GPXs de animais e não animais. Análises filogenéticas e de sequência indicam que GPXs de animais e não animais compartilham ancestralidade genética, e que a incorporação de SeCys aconteceu no início da evolução do reino animal. Para avaliar a capacidade da GPXL8 de transferir elétrons provenientes do H2O2 e, assim, oxidar proteínas-alvo, usamos uma proteína fluorescente verde sensível à oxirredução (roGFP2) como uma proteína-alvo artificial para GPXL8. Ensaios in vitro mostram que GPXL8 pode oxidar roGFP2, apontando que ela possui atividade de tiol oxidase. Além disso, todas as três cisteínas de GPXL8 regulam e limitam a oxidação de roGFP2. Potenciais proteínas interatoras de GPXL8 foram identificadas pelo método TurboID. Além disso, plantas transgênicas foram geradas para posteriores análises funcionais e fisiológicas. Nossos resultados sugerem que a GPXL8 pode ser uma proteína sensora de alterações redox, e ajudam no entendimento de como as plantas transmitem informações a partir do H2O2 para as proteínas-alvo em resposta a vários estímulos ambientais.