Programas Temáticos do IBCCF

IBCCF | UFRJ

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Laboratório de Biologia Molecular e Bioquímica de Proteínas 
Chefe do Laboratório: Eleonora Kurtenbach
Programa Temático: Biologia Molecular e Estrutural
Apresentação:

Nos últimos vinte anos, o Laboratório de Biologia Molecular e Bioquímica de Proteínas (LBMBP) tem se dedicado a duas principais linhas de pesquisa, originais e exclusivas do grupo: o estudo da estrutura e função das defensinas de ervilha Psd1 e Psd2 e modelo de cardiopatiatia dilatada autoimune por imunização gênica com plasmídeos codantes para o receptor muscarínico de acetilcolina subtipo M2, que se subdividem nas linhas de pesquisa abaixo especificadas. 

Na área biotecnológica em parceria com a Empresa Hygeia Biotecnologia SA, agora Novageia desenvolvemos a otimização de vetores e engenharia celular utilizando tecnologia de ponta para a produção de insumos Biotecnológicos.

Atualmente fazemos parte do Programa Redes de Pesquisa em Nanotecnologia no Estado do Rio de Janeiro visando associar a superfície de nanopartículas e de materiais nanoestruturados antimicrobianos e fármacos para uso terapêutico, antitumoral e de regeneração tecidual.

Adicionalmente o LBMBP participa ativamente de atividades de extensão e pesquisa em Divulgação Científica ligadas a centros e museus de ciências, especialmente no Espaço Ciência Viva, onde Eleonora Kurtenbach atua na presidência desde 2000. 

Desde 1994, ano de sua implantação, foram formados 19 doutores, 26 mestres e três especialistas em Química Biológica, Biofísica/Fisiologia e Educação, Gestão e Ensino de Biociências que resultou na produção de cerca de 80 publicações. 

Linhas de Pesquisa:
  • Dinâmica da interação das defensinas Psd1 e Psd2 com fungos filamentosos e células tumorais: da membrana a componentes intracelulares.
  • Estudo da estrutura e função de peptídeos antimicrobianos e das desintegrinas jarastatina e jararacina e de novas desintegrinas de veneno de B. jararaca.
  • Aspectos moleculares e funcionais da cardiopatia dilatada autoimune na presença de anticorpos contra o receptor muscarínico subtipo M2 em camundongos nativos e deficientes na sinalização purinérgica.
  • Efeitos pró-inflamatórios e deletérios da toxicidade de metilmercúrio, doxorubicina e hiper-homocisteinemia no sistema cardiovascular e muscular esquelético.
  • Bioprodução de insumos farmacêuticos estratégicos no contexto da demanda nacional.
  • Avaliação de Políticas Públicas de Divulgação Científica no Brasil.
  • Construção e avaliação de atividades de divulgação científica em temas de educação em saúde, meio ambiente e qualidade de vida.
Principais técnicas/metodologias utilizadas:

Clonagem e expressão heteróloga em E. coli, P. pastoris e células de mamíferos; purificação e caracterização funcional de proteínas (cromatografia de HPLCs, RMN em solução (colaboração com o Prof. Fabio Almeida do CNRMN/CENABIO/UFRJ), Dicroísmo Circular, Espectroscopia de Fluorescência, Ressonância Plasmônica de Superfície). Ensaios de atividade antifúngica em biofilmes e células planctônicas. Ensaios de antividade antitumoral in vitro e anti metastásico in vivo. Eletrocardiografia, ergoespirometria e força muscular de pequenos animais. Cinética enzimática (sistema UPS, enzimas mitocondriais, catepsina D, entre outras), ELISA, Imunocitoquímica, Western Blotting, Genotipagem, entre outros ensaios bioquímicos e de biologia celular mais rotineiros.

Modelo/Organismo de estudo:

Camundongos C57Bl/6 nativos e nocaute para o receptor purinérgico P2X7; leveduras Pichia pastoris e Sacharomyces cerevisiae; Fungos filamentosos (em especial Aspergillus nidulans e niger, Candida albicans e Fusarium solani). 

Cinco publicações mais relevantes do laboratório (clicar no artigo para acessá-lo):
Equipe

Pós-Docs:

Marcia Graciano da Silva

Virginia Sara Grarcieri do Amaral

Corpo Técnico:

Leonardo Laia de Brito

Aline Sol da Silva Valle

Alunos de Doutorado:

Caroline Corrêa de Almeida

Gustavo Diniz de Mesquita Taveira

Stephanie Alexia C.S. Santos

Alunos de Mestrado:

Andre Alvim Ribaldo Gomes

Andressa Martins Louzada

Luana de Silveira Lopes

Alunos de Iniciação Científica:

Clara Soares Aragão

Gabriela da Silva Carneiro

Júlia Costa de Sousa

Leticia Ignacio Gouvea

Nilton Silva Júnior

Dezembro de 2018

Agachados (esquerda para direita)  Isabela Yone (IC – medicina), Caroline Almeida (doutoranda), Stephanie Alexia (doutoranda), Virginia Amaral (colaboradora, ex aluna de mestrado e doutorado/2017), Barbara Succar (colaboradora, ex aluna de doutorado/2018).

Em pé (primeira fila, esq para direita). Aline Sol Valle (técnica superior) Julia Costa Sousa (mestranda), Rosangela Araújo (técnica), Eleonora Kurtenbach, Paula Quintana (colaboradora), Aloisio (IC, biofísica), Gustavo Mesquita (doutorando), Micaela Alarcon (convidada), Katia Cabral (ex aluna de mestrado e doutorado/2003).

Atrás Rafael Aquino (Hygeia Biotech SA), Andre Gouvea (Pos Doc, ex aluno de doutorado/2017), Marcius da Silva Almeida (Prof. UFRJ, ex aluno mestrado e doutorado/2001).

Modelo representativo dos mecanismos relacionados ao dano endolisossomal induzido pela ativação do receptor purinérgico P2X7 por ATP extracelular (> 50 µM) em macrófagos. A ativação do receptor P2X7 induz o influxo de cálcio, capaz de desencadear a abertura do poro de panexina-1 e o desbalanço do íon Ca2+no citoplasma e no lúmen de endolisossomos. O efluxo de cálcio de endolisossomos através dos canais TRPML2 e TPC podem permeabilizar a membrana dessas organelas favorecendo a saída de catepsina B para o citoplasma. Esta protease leva a ativação de componentes do inflamassoma NLRP3 com consequente liberação de citocinas pró-inflamatórias em macrófagos. (Dissertação de mestrado de Stephanie Alexia C.S. Santos)

Efeito protetor da defensina Psd1 em modelo experimental de metástase pulmonar in vivo. Melanomas foram estabelecidos em camundongos C57BL/6 pela injeção intravenosa de 2,5 x 105 células B16F10. Após 21 dias, os animais experimentais foram sacrificados e o número de nódulos metastásicos contados. Animais inoculados com células B16F10 mais a defensina Psd1 apresentaram significativa redução do número de nódulos metastásicos chegando a zero em concentrações de 3 mg/Kg de Psd1. (Virginia Sara Grancieri Amaral et al., 2020)