Regulação redox e estrutural da proteína tirosina fosfatase mitocondrial 1 (PTPMT1)

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Otvos, Luca Paulino
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Mitochondria; Mitocôndria; PTPMT1; Redox regulation; Regulação redox
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-12082025-170626/

A PTPMT1 (Proteína Tirosina Fosfatase Mitocondrial 1) é uma fosfatase acoplada na membrana mitocondrial interna, essencial para a biossíntese de cardiolipina, um lipídio essencial para a estrutura e função mitocondrial, bem como para a produção de ATP, possivelmente via desfosforilação da succinato desidrogenase (SDH). A regulação redox de proteínas tirosina fosfatases (PTPs) por espécies reativas de oxigênio (ROS) é amplamente estudada, porém, ainda não se sabe como oxidantes mitocondriais modulam a atividade de fosfatases mitocondriais, incluindo a PTPMT1. Dessa forma, este projeto teve como objetivo investigar a regulação redox da PTPMT1 sob os aspectos bioquímico e estrutural. Para isto, a PTPMT1 foi expressa recombinantemente em bactérias, e caracterizada como uma proteína bem enovelada (CD e RMN), com estabilidade térmica moderada (TM = 48°C) e atividade ótima em pH 7,8 e 40°C, condizente com sua localização mitocondrial. A atividade da PTPMT1 foi inibida pelo H2O2. Análises por SDS-PAGE não redutor, cromatografia de exclusão por tamanho (SEC) e espectrometria de massas revelaram a formação de pontes dissulfeto intermoleculares e intramoleculares envolvendo a cisteína catalítica (C132) e as cisteínas C81 e C127. A estrutura da PTPMT1 foi determinada por cristalografia de raios-X nas formas reduzida e oxidada, revelando um novo produto de oxidação: uma ligação covalente entre C132 e a arginina do P-loop (R138), denominada \'ligação NS\', que pode representar um mecanismo único de regulação redox. Além disso, os produtos de oxidação irreversíveis, ácidos sulfínico (-S-O2H) e sulfônico (-S-O3H), foram identificados por espectrometria de massas e cristalografia. Ensaios de reativação indicaram baixa reversibilidade, sugerindo tendência à inativação irreversível. Esses resultados demonstram que a PTPMT1 é regulada por oxidantes mitocondriais, o que pode ser essencial para sua atuação em processos metabólicos, incluindo a síntese de ATP. A PTPMT1 se destaca como um potencial alvo de estudo em distúrbios metabólicos, incluindo a diabetes, devido ao seu papel na regulação da sinalização de insulina.