Estudo da dinâmica e função da actina nuclear em resposta a diferentes sinais mecânicos e composição da matriz extracelular

Resumo

A actina é uma proteína componente do citoesqueleto que participa de vários processos celulares e está presente também no núcleo. A actina pode ser encontrada na forma monomérica globular (G-actina) ou formar filamentos (F-actina) mediante a polimerização, sendo que diferentes formas de actina podem assumir funções diferentes. No núcleo, o papel desempenhado pelas diferentes formas da actina ainda não é claro e a regulação da dinâmica monômero-filamento no interior deste compartimento também é pouco conhecida. A formação de filamentos de actina no núcleo já foi descrita em condições específicas e pode ser mediada por vias de mecanotransdução. Fatores mecânicos como a rigidez do substrato onde as células crescem e a geometria celular juntamente com a constituição da matriz extracelular (MEC) são capazes de influenciar processos nucleares podendo determinar o comportamento celular. O fator de transcrição SRF (Serum Responsive Factor), junto com seu coativador MAL (Megakaryocytic acute leukemia protein) e o coativador de transcrição YAP (Yes Associated Protein) são capazes de sentir e responder a estímulos físicos externos alterando a expressão gênica. Porém, o mecanismo pelo qual essas moléculas respondem a estímulos mecânicos ainda requer mais investigação. Vários indícios mostram que o citoesqueleto de actina é um importante mediador de sinais mecânicos. Entretanto, ainda não foi elucidado se existe uma conexão direta ou indireta entre a actina nuclear e a citosólica. Nós propomos investigar a dinâmica da actina nuclear em diferentes contextos mecânicos variando-se a rigidez do substrato com o uso de hidrogéis moduláveis e com diferentes proteínas da MEC para a adesão celular. Buscamos entender a importância e a função do estado da actina nuclear na atividade de SRF e YAP. O complexo LINC (linker of nucleoskeleton and cytoskeleton) conecta o núcleo ao citoesqueleto, transmitindo sinais físicos do citoesqueleto e da MEC diretamente para o núcleo, podendo participar na modulação do estado da actina nuclear. O papel de LINC será avaliado pelo o silenciamento das proteínas de SUN-1/2 que participam deste complexo. Sondas de actina nuclear que permitem visualizar filamentos serão utilizadas para acompanhar sua dinâmica. Dois mutantes de actina direcionados para o núcleo, um que não é capaz de polimerizar e outro que gera filamentos estáveis, serão utilizados para modular o estado da actina nuclear e observar a influência das formas monomérica e filamentar na atividade de SRF e YAP. Com a conclusão deste projeto, esperamos estabelecer se a rigidez da MEC modula a dinâmica de polimerização da actina nuclear e determinar se as funções de actina no núcleo tem intersecção com as vias clássicas de mecanotransdução. (AU)