Saccharomyces cerevisiae Ahp1 and Tsa1: transcriptional regulation, biochemical characterization, structure and function of the two most abundant peroxiredoxins from yeast.

A redução incompleta de oxigênio a água durante a respiração celular resulta na formação de Espécies Reativas de Oxigênio (EROs), compostos oxidantes que podem, em determinadas situações, gerar quadros sérios de estresse oxidativo celular. células aeróbicas são equipadas com um complexo sistema de defesas anti-oxidantes para lidar com esta situação. Peroxirredoxinas constituem uma família de enzimas anti-oxidantes com a habilidade de remover hidroperóxidos à custa de um agente redutor que contenha tióis, protegendo biomoléculas de danos oxidativos. Ahp1 e Tsa1 são as duas peroxirredoxinas mais abundantes da levedura Saccharomyces cerevisiae, podendo cada uma constituir até 1% do total de proteínas solúveis celulares. Neste trabalho, foi realizada a caracterização de algumas propriedades bioquímicas de Ahp1, principalmente no que diz respeito às suas preferências por substratos e sensibilidade à inativação por hidroperóxidos, as quais foram comparadas com as de Tsa1. Diversos cristais de Ahp1 foram obtidos e difrataram com resolução máxima de 1.8A. Diversas estratégias para a resolução de sua estrutura tridimensional foram adotadas, sem sucesso. Por outro lado, a estrutura tridimensional preliminar de Tsa1 foi resolvida, buscando relacionar as características funcionais da proteína com a sua organização espacial. Em uma outra linha, relações entre a regulação do gene AHP1 em condições fisiológicas específicas com a de outros genes que codificam enzimas anti-oxidantes foram reveladas. Ahp1, em conjunto com as outras Prxs Tsa2 e Prx1 parece desempenhar um papel importante na defesa contra o estresse oxidativo em situações nas quais os peroxissomos estão ativos e não possuem catalase.The incomplete reduction of oxygen to water during respiration results in the formation of Reactive Oxygen Species (ROS), oxidizing compounds, which can generate severe cellular oxidative stress. Aerobic cells are equipped with a complex defense system to cope with this condition. Peroxiredoxins make up a family of antioxidant enzymes with the ability to remove hydroperoxides at the expense of a thiol-containing reducing agent, thereby protecting biomolecules from oxidative damage. Ahp1 and Tsa1 are the two most abundant peroxiredoxins in the yeast Saccharomyces cerevisiae, each one making up to 1% of the cellular soluble proteins. In this work, we carried out a biochemical characterization of some of Ahp1\'s properties, particularly of its substrate preferences and sensitivity to inactivation by hydroperoxides, which have been compared to those of Tsa1. In one approach, Ahp1 crystals were obtained and diffracted at 1.8A resolution. Several methods were unsuccessfully employed in the attempt to solve Ahp1 structure. On the other hand, the three-dimensional structure of Tsa1 was solved, aiming to correlate its functional properties with its spatial organization. In another part of the work, relations between the regulation of AHP1 and other Prx genes were revealed. Ahp1, together with Tsa2 and Prx1, appears to carry out an important role in the cellular defense against oxidative stress, in conditions where peroxisomes are active and devoid of catalase