Fat accumulation in Drosophila expressing the mitochondrial alternative oxidase

• Grant number: 23/18123-3
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Technical Training Program - Technical Training
• Start date: March 01, 2024
• End date: February 28, 2025
• Field of knowledge: Biological Sciences - Biochemistry - Metabolism and Bioenergetics
• Principal Investigator: Marcos Túlio de Oliveira
• Grantee: Geovana Siqueira Garcia
• Host Institution: Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Jaboticabal. Jaboticabal , SP, Brazil
• Associated research grant: 21/06711-2 - Modulation of tissue growth and biomass accumulation by the mitochondrial alternative oxidase, AP.JP2

Abstract

Embora a oxidase alternativa mitocondrial (AOX) seja naturalmente ausente em vertebrados e insetos, sua expressão xenotópica em animais modelos e células humanas em cultura é capaz de combater disfunções mitocondriais, estabelecendo um potencial para seu uso como enzima terapêutica no futuro. AOX é uma enzima da membrana interna mitocondrial que pode contornar os complexos III e IV da cadeia respiratória, fornecendo uma via adicional para a redução de O2 e a reoxidação da coenzima Q e permitindo a continuidade do fluxo metabólico em situações em que o sistema de transferência de elétrons esteja comprometido. Durante o desenvolvimento da mosca modelo Drosophila melanogaster, entretanto, AOX pode estimular o crescimento larval e o acúmulo de lipídeos. A hipótese deste trabalho é a de que AOX estimula a cataplerose do ciclo de Krebs larval, aumentando o fluxo metabólico com consequente acúmulo de lipídeo. Propomos, portanto, testar tal hipótese através de: 1) quantificação de lipídeos totais em larvas de D. melanogaster; e 2) análise da fisiologia mitocondrial na presença de AOX. O objetivo principal é demonstrar o potencial da AOX de desregular processos genético-metabólicos bem estabelecidos em animais como mamíferos e insetos, e tentar ajustar as condições metabólicas para evitar os efeitos colaterais decorrentes.