Estudo da função de tiorredoxina peroxidase citoplasmatica I em Saccharomyces cerevisiae

Tiorredoxina peroxidase citoplasmática I (cTPxI) é uma enzima antioxidante de Saccharomyces cerevisiae pertencente à família das peroxirredoxinas, conservada desde bactérias até humanos, capaz de reduzir hidroperóxidos às custas de um substrato contendo tio!. Nossos estudos a respeito de sua função em leveduras demonstraram que CTPX1 é altamente expresso em células expostas a diferentes concentrações de peróxido de hidrogênio. Resultados posteriores revelaram que cTPxI é essencial para a defesa antioxidante de células com deficiências respiratórias, demonstrado pela elevada sensibilidade ao H2O2 de células mutantes em CTPX1 (l1ctpxI) com disfunções mitocondriais. Além disso, mostramos que a remoção de DNA mitocondrial ou a deleção do gene COXI0, necessário para a montagem de cito cromo c oxidase, induzem a formação de HzOz. Independentemente de como e onde a função mitocondrial é perturbada, a produção endógena de EROs parece ser necessária para o aumento da sensibilidade ao estresse oxidativo de células Dctpxl Este fenômeno foi demonstrado por testes de viabilidade e por determinações dos níveis de grupos sulfidrila protéica e não protéica. Em acordo, a expressão de CTPX1 é bastante elevada nas condições em que a proteína correspondente é essencial para a defesa antioxidante. Finalmente, obtivemos evidências de que cTPxI especificamente protege células com deficiência respiratória contra EROs, uma vez que deleções de genes que codificam outras peroxidases não promoveram alterações de sensibilidade de células com mitocôndrias funcionalmente defeituosas ao H2O2. Portanto, cTPxI parece ser especialmente importante na proteção de células expostas simultaneamente a fontes de EROs endógenas e exógenas. Deficiências respiratórias são freqüentemente associadas ao processo de envelhecimento, doenças neurodegenerativas e câncer em células humanas. De acordo com nossos resultados, peroxirredoxinas, especialmente aquelas que apresentam elevada similaridade a cTPxI de levedura, poderiam exercer papel decisivo no destino, sobrevivência ou morte, de células afetadas por estas desordensCytosolic thioredoxin peroxidase I (cTPxI) is a Saccharomyces cerevisiae antioxidant enzyme that belongs to peroxiredoxins family, conserved from bacteria to humans, able to reduce hydroperoxides in the presence of a thiol substrate. Our study concerning its role in yeast cells demonstrated that CTPXI is highly expressed in cells exposed to different H2O2 concentrations. Further results revealed that cTPx I is essential for the antioxidant defense of respiratory deficient cells, demonstrated by high sensitivity to H2O2 of ctpxI mutant cells with dysfunctional mitochondria. In addition, we have shown that lack of mitochondrial DNA or COX10 deletion, gene required for cytochrome c oxidase assembly, lead to H2O2 increased generation. Regardless where or how mitochondrial function is perturbed, endogenous ROS production seems to be necessary to increase sensitivity of ctpxI cells to oxidative stress. This phenomenon was demonstrated by viability tests and by sulfhydryl content determinations. Accordingly, C1PX1 expression was high in conditions where the corresponding protein was essential to antioxidant defense. Finally, we have obtained evidences suggesting that cTPxI specifically protects respiratory deficient cells against ROS, since deletion of genes encoding other peroxidases did not alter the sensitivity of cells with mitochondrial dysfunction to HzOz. Therefore, cTPxI seems to be remarkably important in the protection of cells exposed simultaneously to ROS generated by endogenous and exogenous sources. Respiratory deficiencies are frequently associated with cancer, neurodegenerative diseases and aging in human cells. Our results suggest that peroxiredoxins, specially those with high similarity to yeast cTPxI, could exert decisive role in the destiny, survival or death, of cells affected by these disorder