Estudos de resíduos cruciais para a modulação de metacaspases de diferentes organismos

Abstract

As metacaspases são cisteíno-proteases da família C14, caracterizadas pela especificidade de clivagem pós-resíduos básicos e dependência de cálcio para ativação. Este estudo investigou a metacaspase tipo I de Saccharomyces cerevisiae (YCA1) e a metacaspase tipo II de Trypanosoma brucei (TbMCA2), destacando o papel de resíduos conservados na interação com cálcio e na regulação da atividade enzimática. Análises estruturais e funcionais identificaram a díade catalítica (Cys-His) e aspartatos críticos para a ligação ao cálcio. Experimentos de mutação sítio-dirigida demonstraram que o Asp283 é essencial para a estabilização e ativação da YCA1, enquanto mutações em Asp236, Asp252 e Asp253 impactaram marginalmente a função enzimática. A versão truncada YCA1-ΔN86 manteve atividade catalítica, sugerindo um mecanismo alternativo de ativação e diferenças na afinidade por cálcio mediadas pelo pró-domínio N-terminal. Adicionalmente, a triagem de compostos naturais revelou que quatro moléculas, incluindo derivados de chalcona e flavonoides, inibiram significativamente a TbMCA2, com três apresentando inibição competitiva e uma, inibição não competitiva. Estes achados reforçam a relevância dos resíduos de interação com cálcio na regulação das metacaspases e destacam novas perspectivas para o desenvolvimento de inibidores com potencial terapêutico contra a tripanossomíase humana africana. O estudo amplia a compreensão dos mecanismos moleculares de ativação e modulação das metacaspases, oferecendo subsídios para futuras aplicações biotecnológicas e farmacológicas.