PROTEÍNAS TROMBOLÍTICAS DE MICROALGAS: CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL, FUNCIONAL E CITOTOXICIDADE
enzima fibrinolítica; cinética; termodinâmica; antitumoral; bioinformática
Enzimas fibrinolíticas têm sido amplamente investigadas devido à seu potencial como agente trombolítico alternativo. Especificamente, a enzima fibrinolítica produzida pela cianobactéria Arthrospira platensis mostrou atividade fibrinolítica eficiente in vitro, além de mostrar estabilidade em faixas de temperatura (< 50 ℃) e pH (6,0 - 10,0) fisiológicos humano. Este trabalho investigou as características bioquímicas e biológicas da enzima fibrinolítica de A. platensis (FEAP), bem como estudou as estruturas de proteínas obtidas de microalgas e cianobactérias com potencial trombolítico. Para isto, os parâmetros cinéticos e termodinâmicos da hidrólise de fibrina por FEAP, bem como da desnaturação termal da enzima foram estudados por métodos matemáticos. Adicionalmente, as atividades fibrinogenolítica e ativadora do plasminogênio de FEAP também foram estudadas. Ademais, a capacidade da enzima de provocar hemólise, bem como a sua citotoxicidade, genotoxicidade e ação anti-migratória em células de câncer de mama foram testadas. Por fim, foi realizado um estudo in silico para identificar a presença de regiões intrinsecamente desordenadas (IDRs) e motivos lineares curtos (SLiMs) nas estruturas de proteínas com potencial trombolítico obtidas de microalgas e cianobactérias. Os resultados dos testes cinéticos e termodinâmicos da reação enzimática mostraram que FEAP possui perfil de Michaelis-Menten com dois platôs, ambos os perfis com baixos valores de Km (0,02 e 6,37 μg ・mL−1). Em relação aos parâmetros de desnaturação termal, o aumento da temperatura de 40 para 70 ℃ levou ao aumento da constante de desnaturação de 0,0050 para 0,0134 min−1 e diminuição da meia-vida de 138,62 para 51,72 min. Adicionalmente, a avaliação das propriedades funcionais de FEAP mostrou que a enzima realizou degradação trombolítica de 43% e age diretamente na fibrina, sem efeitos aparentes sobre o fibrinogênio ou plasminogênio. Os testes de citotoxicidade mostraram que a FEAP diminuiu a viabilidade de células de câncer de mama e não casou hemólise dos eritrócitos. Além disso, a enzima também mostrou comportamento anti-metastático e não-genotóxico. Por fim, o estudo das propriedades estruturais de proteínas com potencial trombolítico de microalgas e cianobactérias mostrou que a maioria das proteínas estudadas são moderadamente (64.3%) ou altamente (28.6%) desordenadas, sendo a maioria delas da subfamília da proteína A de ligação à plasmina e à fibronectina, que podem se ligar e ativar o plasminogênio. Além disso, a predição de SLiMs mostrou que os principais motivos presentes nas proteínas são MOD_GlcNHglycan and CLV_PCSK_SKI1_1, que também podem desempenhar diferentes papeis na atividade trombolítica. Esses resultados sugerem que FEAP é um biocatalisador termoestável e possivelmente seguro para pessoas submetidas a tratamentos de câncer, com menor probabilidade de apresentar efeitos colaterais como hemorragias, além de possuir potencial antitumoral prevenindo a metástase.