Avaliação do pH como efeito modulador da interação entre a proteína Grb2 monomérica e a molécula de cumarina (1,2-benzopirona)

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Moreira, Giovana Casteluci
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Grb2; Cumarina; Interação proteína-ligante; Modulação estrutural por pH; Coumarin; Structural characterization; Protein-ligand interaction; pH-induced structural modulation
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/238062

O câncer é uma das principais causas de morte na atualidade e se manifesta através da proliferação acelerada e descontrolada de células. Uma das principais vias de sinalização ativadas para o desenvolvimento da doença é a via da MAPK/ERK, responsável pelos processos de proliferação e diferenciação celular. O reconhecimento de fatores de crescimento por proteínas de membrana, como a FGFR2, recruta a proteína Grb2, que atua como uma ponte entre a proteína quinase e outras proteínas que ativam a proteína ERK, responsável por ativar fatores de transcrição no núcleo. Apesar de ser classificada como proteína adaptadora, a Grb2 regula a via da MAPK/ERK através de um equilíbrio monômero-dímero, em que o monômero permite a transdução de sinal e o dímero inibe esse processo. Além disso, a Grb2 é capaz de inibir a FGFR2 – que está relacionada com diversos tipos de cânceres, como o câncer de estômago, pele e mama. Desta maneira, a Grb2 é um alvo promissor para o desenvolvimento de terapias antitumorais. Um dos principais desafios da medicina moderna é o desenvolvimento de medicamentos e estratégias que sejam cada vez menos adversas aos pacientes e, nesse contexto, as moléculas de origem natural têm ganhado destaque no meio científico, devido sua grande biodisponibilidade e inúmeras propriedades benéficas para o ser humano. Devido à pouca literatura disponível a respeito de mecanismos moleculares de interação entre Grb2 e moléculas de origem natural, neste trabalho nós realizamos a caracterização dos mecanismos de interação entre o monômero de Grb2 e a molécula de cumarina (1,2-benzopirona), que possui atividade anticarcinogênica e inibe a proliferação celular. Os estudos biofísicos foram conduzidos em duas condições de pH (7,0 e 8,0) por se aproximarem do pH intracelular de células saudáveis e cancerosas, respectivamente. Os resultados da caracterização estrutural indicam que o monômero é mais flexível e estável em pH 8,0 do que em pH 7,0. A interação entre a proteína e a molécula foi classificada como favorável e hidrofóbica (ΔG < 0; ΔH e ΔS > 0), com constantes de afinidade (Ka) moderadas e da ordem de 104 M-1 para o pH 7,0 e 105 M-1 para o pH 8,0. A combinação dos resultados de STD-RMN e análises computacionais mostraram que a molécula de cumarina interage com o sítio de interação por meio de encaixes distintos, comprovando que mudanças conformacionais induzidas pelo aumento de pH modulam o mecanismo de interação de Grb2 com cumarina. Além disso, foi verificado que a estabilidade estrutural do monômero se mostrou dependente da concentração de cumarina, sendo fortemente perturbada na proporção de [2:1] de cumarina:Grb2. A partir desses resultados, concluímos que a conformação estrutural da Grb2 é sensível às mudanças de pH e isso pode influenciar na interação desta proteína com outras moléculas e proteínas parceiras. Estes resultados, se levados em consideração, podem contribuir para o desenvolvimento de medicamentos e tratamentos, contra o câncer, e baseados em Grb2, mais eficazes.