Interação actina-curcumina: insights sobre o mecanismo de inibição da polimerização da actina

A curcumina, derivada dos rizomas da planta Curcuma longa, é conhecida por possuir uma ampla gama de propriedades medicinais. Nós examinamos a interação da curcumina com a actina e determinamos seus parâmetros de ligação e termodinâmicos usando calorimetria de titulação isotérmica. A curcumina é fracamente fluorescente em solução aquosa, e a ligação à actina aumenta a fluorescência várias vezes com um grande desvio para o azul no máximo de emissão. A curcumina inibe a formação de microfilamentos, que é semelhante ao seu papel na inibição da formação de microtúbulos. Sintetizamos uma série de análogos de curcumina estáveis ​​para examinar sua afinidade pela actina e sua capacidade de inibir a automontagem de actina. Os resultados mostram que a curcumina é um ligante com duas metades simétricas, cada uma das quais não possui atividade individualmente. Derivados de oxazol, pirazol e acetil são menos eficazes do que a curcumina na inibição da auto-montagem da actina, enquanto um derivado de benzilidieno é mais eficaz. Estudos de biologia celular sugerem que a desorganização da rede de actina leva à desestabilização dos filamentos na presença de curcumina. O docking molecular revela que a curcumina se liga perto do local de ligação da citocalasina da actina. Outros estudos de dinâmica molecular revelam um possível efeito alostérico no qual a ligação da curcumina na “extremidade farpada” da actina é transmitida para a “extremidade pontiaguda”, onde as mudanças conformacionais interrompem as interações com o monômero de actina adjacente para interromper a formação do filamento. Finalmente, o reconhecimento e a ligação da actina pela curcumina é mais um exemplo de sua capacidade única de direcionar vários receptores.