As proteínas quinases são responsáveis pela regulação de diversos processos celulares e atuam por meio do mecanismo de fosforilação. Desta maneira, estas proteínas apresentam-se como bons candidatos a alvos farmacológicos. Neste trabalho foram estudadas duas proteínas quinases, a piridoxal quinase (PdxK) do protozoário Trypanosoma cruzi (T. cruzi) e a quinase dependente de ciclina 10 (CDK10) humana. A PdxK de T. cruzi é uma enzima chave para a formação de piridoxal 5'-fosfato, que atua como cofator em diversas reações e é de fundamental importância para o metabolismo do protozoário, logo, é um interessante alvo farmacológico. Já a CDK10 humana, também conhecida como PISSLRE, pertence à família das quinases dependentes de ciclina e apresenta como parceira, a ciclina M. Estudos mostraram que a CDK10 participa da fosforilação do fator de transcrição ETS2, controlando sua estabilidade; é um fator de resistência a terapias endócrinas no câncer de mama e promove o crescimento celular, inibindo a apoptose em células de câncer colorretal. Como as duas proteínas quinases mencionadas (PdxK de T. cruzi e CDK10 humana) são pouco estudadas e candidatas potenciais a alvos terapêuticos, o objetivo deste trabalho consistiu na obtenção de ambas as proteínas por meio da expressão de proteínas recombinantes heterólogas em Escherichia coli (E. coli), seguido pela purificação e pela realização de estudos de caracterização. Além disso, ambas não possuem estrutura cristalográfica depositada em banco de dados até o momento, por isso outro objetivo foi realizar a modelagem molecular destas proteínas utilizando ferramentas de bioinformática, para estudos futuros de docagem molecular. Em relação aos resultados obtidos, foi possível expressar as duas proteínas em E. coli. Entretanto, não foram alcançados resultados satisfatórios em relação aos ensaios de purificação da CDK10 humana, e, portanto, não foi possível realizar estudos de caracterização da CDK10 humana; situação diferente em relação à PdxK, uma vez que os resultados foram satisfatórios. A partir de amostras de PdxK com alto grau de pureza foram realizados ensaios de atividade da enzima, confirmando que estava ativa. Por fim, foram obtidos os modelos das estruturas de cada proteína por modelagem molecular. Futuramente, os resultados obtidos poderão ser utilizados em estudos de docagem molecular com pequenas moléculas inibidoras.

Protein kinases are responsible for regulating various cellular processes and act through the mechanism of phosphorylation. Thus, these proteins are good candidates for pharmacological targets. In this study, two protein kinases were investigated: pyridoxal kinase (PdxK) from the protozoan Trypanosoma cruzi (T. cruzi) and human cyclin-dependent kinase 10 (CDK10). PdxK T. cruzi is a key enzyme for the formation of pyridoxal 5-phosphate, which acts as a cofactor in several reactions and it is fundamental importance for the metabolism of the protozoan, making it an interesting pharmacological target. Human CDK10, also known as PISSLRE, belongs to the cyclin-dependent kinase family and partners with cyclin M. Studies have shown that CDK10 participates in the phosphorylation of the ETS2 transcription factor, controlling its stability; it is a factor in endocrine therapy resistance in breast cancer and promotes cell growth, inhibiting apoptosis in colorectal cancer cells. Both protein kinases (PdxK T. cruzi and human CDK10) are poorly studied and they are potential therapeutic targets. The objective of this study was to obtain both proteins using heterologous recombinant protein expression methodologies in Escherichia coli (E. coli), purify and perform characterization studies. In addition, neither of protein has a crystallographic structure deposited in the database to date, so another objective was to perform molecular modeling of these proteins using bioinformatics tools for future molecular docking studies. Regarding the results obtained, it was possible to express both proteins in E. coli. However, satisfactory results were not achieved for the human CDK10 purification assays, and therefore it was not possible to perform characterization studies of human CDK10; a different situation compared to PdxK, in which the results were satisfactory. Enzyme activity assays were performed on highly purified PdxK samples, confirming that it was active. Finally, structural models of each protein were obtained by homology molecular modeling. In the future, the results obtained can be used in molecular docking studies with small inhibitory molecules.