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Chaperoma: estudo da relação entre a estrutura dos seus componentes e a manutenção da proteostase

Processo: 17/26131-5
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de março de 2019 - 29 de fevereiro de 2024
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
Pesquisador responsável:Carlos Henrique Inacio Ramos
Beneficiário:Carlos Henrique Inacio Ramos
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Pesquisadores principais:
Julio Cesar Borges ; Leandro Ramos Souza Barbosa
Pesq. associados:Denize Cristina Favaro ; Leandro Ramos Souza Barbosa ; Lisandra Marques Gava Borges
Bolsa(s) vinculada(s):20/15947-7 - Mapeamento e caracterização mecanística da interação da proteína humana HspA5 (BiP/Grp78/erHsp70) com a co-chaperona humana Hep1 e com a proteína Spike do Coronavírus SARS-CoV-2, BP.PD
21/04799-0 - Caracterização funcional e estrutural dos mutantes truncados da Hsp70-escort protein 1 humana, BP.IC
21/02629-0 - Chaperoma: estudo da relação entre a estrutura dos seus componentes e a manutenção da proteostase, BP.TT
+ mais bolsas vinculadas 20/11645-6 - Caracterização conformacional e funcional da chaperona Hsp70 do Aedes aegypti, BP.IC
19/22422-0 - Estudo funcional celular dos oligômeros de alta massa molecular da mortalina e dos efeitos das co-chaperonas mitocondriais na sua estrutura, BP.PD
19/14209-5 - Análise e caracterização dos domínios N- e C-terminais da proteína humana BiP (HspA5), BP.IC
19/16114-1 - Relação da estrutura/função das Hsp40s., BP.PD
19/09370-1 - Chaperoma: estudo da relação entre a estrutura dos seus componentes e a manutenção da proteostase, BP.TT
19/09371-8 - Chaperoma: estudo da relação entre a estrutura dos seus componentes e a manutenção da proteostase, BP.TT
19/09778-0 - Chaperoma: estudo da relação entre a estrutura dos seus componentes e a manutenção da proteostase, BP.TT - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Biofísica  Chaperonas moleculares  Dobramento de proteína  Proteínas de transporte 

Resumo

Um dos desafios mais interessantes em ciência é compreender a relação estrutura/função de proteínas pois estas estão envolvidas em praticamente todas as funções fisiológicas celulares. Ou seja, este conhecimento pode ter diversas aplicações, inclusive na produção de proteínas com funções específicas e aplicações biotecnológicas definidas. Como a perda da estrutura leva também à perda de função do polipeptídeo e a um alto grau de dano celular, há também interesse medicinal neste conhecimento pois o mesmo pode gerar estratégias para intervenções terapêuticas com amplas aplicações, como envelhecimento, situações de estresse ou doenças neudegenereativas e tumorais. Os grupos de pesquisa reunidos por esta proposta possuem elevado interesse na compreensão do enovelamento proteico e da relação estrutura /função de proteínas. Esta proposta de pesquisa tem foco no estudo do chaperoma, uma rede celular voltada para a manutenção da homeostase auxiliando o enovelamento de diversas proteínas, impedindo o desenovelamento em situações de estresse e promovendo a recuperação e degradação de agregados proteicos. Compreensivelmente, os componentes do chaperoma estão envolvidos em grande número de funções complementares, sendo entre as mais importantes a manutenção da proteostase em situações de estresse, sinalização, estabilização de fenótipo, biogênese da mitocôndria, imunidade, recuperação de agregados amiloidogênicos, etc. O estudo aqui proposto prevê a produção e caracterização de componentes do chaperoma e a investigação da interação entre eles e com proteínas clientes. A proposta se divide entre objetivos desafiadores mas com alto potencial de serem alcançados e objetivos considerados de 'alto risco/alto ganho' (high risk/high gain) que possibilitarão avançarmos sobremaneira a fronteira do conhecimento na área. Resultados prévios nos mostraram que organismos diferentes possuem certas particularidades na relação estrutura/função dos componentes do chaperoma (por exemplo, o número e diversidade de co-chaperonas aumenta com a complexidade do organismo), mostrando ser crucial estudar o sistema de diversas espécies para obter informação mais detalhada sobre o funcionamento do chaperoma. O mesmo raciocínio pode ser extrapolado para organelas pois cada uma possui conjunto próprio de chaperonas/Hsps. Portanto, escolhemos alvos de alta relevância para a ciência global e com alto potencial de aplicações no nosso país: ser humano, cana de açúcar, Aedes aegypti, Leishmania sp, Plasmodium falciparum e levedura; citoplasmáticas e de mitocôndria. Pelos objetivos aqui propostos este projeto tem grande potencial de gerar conhecimento relevante tanto na área médica, podendo gerar estratégias voltadas à intervenção terapêutica, quanto biotecnológicas, podendo gerar processos de inovação principalmente em plantas e microrganismos com poder de produção de insumos biotecnológicos. (AU)

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Publicações científicas (18)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MAIMONI CAMPANELLA, JONATAS ERICK; RAMOS JUNIOR, SERGIO LUIZ; RODRIGUES KIRALY, VANESSA THOMAZ; SEVERO GOMES, ANTONIEL AUGUSTO; DE BARROS, ANDREA COELHO; MATEOS, PABLO ACERA; FREITAS, FERNANDA ZANOLLI; DE MATTOS FONTES, MARCOS ROBERTO; BORGES, JULIO CESAR; BERTOLINI, MARIA CELIA. Biochemical and biophysical characterization of the RVB-1/RVB-2 protein complex, the RuvBL/RVB homologues in Neurospora crassa. Biochimie, v. 191, p. 11-26, DEC 2021. Citações Web of Science: 0.
GONCALVES, CONRADO C.; SHARON, ITAI; SCHMEING, T. MARTIN; RAMOS, I, CARLOS H.; YOUNG, JASON C. The chaperone HSPB1 prepares protein aggregates for resolubilization by HSP70. SCIENTIFIC REPORTS, v. 11, n. 1 AUG 24 2021. Citações Web of Science: 0.
QUEL, NATALIA G.; RODRIGUES, LUIZ FERNANDO DE C.; ARAGAO, ANNELIZE Z. B.; PINHEIRO, GLAUCIA M. S.; CAMACHO, RAFAEL P.; SOUTO, DENIO E. P.; KUBOTA, LAURO T.; BARBOSA, LEANDRO R. S.; RAMOS, CARLOS H. I. Insights into the structure and function of the C-terminus of SGTs (small glutamine-rich TPR-containing proteins): A study of the Aedes aegypti homolog. Biochimie, v. 187, p. 131-143, AUG 2021. Citações Web of Science: 0.
DORES-SILVA, PAULO ROBERTO; RODRIGUES KIRALY, VANESSA THOMAZ; DE OLIVEIRA MORITZ, MILENE NOBREGA; BALASCO SERRAO, VITOR HUGO; SIQUEIRA DOS PASSOS, PATRICIA MARIA; SPAGNOL, VALENTINE; TEIXEIRA, FELIPE ROBERTI; GAVA, LISANDRA MARQUES; CAUVI, DAVID MARIO; INACIO RAMOS, CARLOS HENRIQUE; DE MAIO, ANTONIO; BORGES, JULIO CESAR. New insights on human Hsp70-escort protein 1: Chaperone activity, interaction with liposomes, cellular localizations and HSPA's self-assemblies remodeling. International Journal of Biological Macromolecules, v. 182, p. 772-784, JUL 1 2021. Citações Web of Science: 0.
DORES-SILVA, PAULO R.; CAUVI, DAVID M.; COTO, AMANDA L. S.; SILVA, NOELI S. M.; BORGES, JULIO C.; DE MAIO, ANTONIO. Human heat shock cognate protein (HSC70/HSPA8) interacts with negatively charged phospholipids by a different mechanism than other HSP70s and brings HSP90 into membranes. CELL STRESS & CHAPERONES, v. 26, n. 4, p. 671-684, JUL 2021. Citações Web of Science: 0.
FREITAS, FREDERICO CAMPOS; BORGES FERREIRA, PAULO HENRIQUE; FAVARO, DENIZE CRISTINA; DE OLIVEIRA, RONALDO JUNIO. Shedding Light on the Inhibitory Mechanisms of SARS-CoV-1/CoV-2 Spike Proteins by ACE2-Designed Peptides. JOURNAL OF CHEMICAL INFORMATION AND MODELING, v. 61, n. 3, p. 1226-1243, MAR 22 2021. Citações Web of Science: 0.
ARAUJO, SARA A.; MARTINS, GUSTAVO H.; QUEL, NATALIA G.; ARAGAO, ANNELIZE Z. B.; MOREA, EDNA G. O.; BORGES, JULIO C.; HOURY, WALID A.; CANO, MARIA I. N.; RAMOS, I, CARLOS H. Purification and characterization of a novel and conserved TPR-domain protein that binds both Hsp90 and Hsp70 and is expressed in all developmental stages of Leishmania major. Biochimie, v. 182, p. 51-60, MAR 2021. Citações Web of Science: 0.
ROCHA, MARINA CAMPOS; MINARI, KARINE; FABRI, JOAO HENRIQUE TADINI MARILHANO; KERKAERT, JOSHUA D.; GAVA, LISANDRA MARQUES; DA CUNHA, ANDERSON FERREIRA; CRAMER, ROBERT A.; BORGES, JULIO CESAR; MALAVAZI, IRAN. Aspergillus fumigatusHsp90 interacts with the main components of the cell wall integrity pathway and cooperates in heat shock and cell wall stress adaptation. Cellular Microbiology, v. 23, n. 2 FEB 2021. Citações Web of Science: 1.
RAMOS, I, CARLOS H.; AYINDE, KEHINDE S. Are Hsp90 Inhibitors Good Candidates Against Covid-19?. CURRENT PROTEIN & PEPTIDE SCIENCE, v. 22, n. 3, p. 192-200, 2021. Citações Web of Science: 0.
SILVA, NOELI S. M.; TORRICILLAS, MARCELA S.; MINARI, KARINE; BARBOSA, LEANDRO R. S.; SERAPHIM, V, THIAGO; BORGES, JULIO C. Solution structure of Plasmodium falciparum Hsp90 indicates a high flexible dimer. Archives of Biochemistry and Biophysics, v. 690, SEP 15 2020. Citações Web of Science: 0.
QUEL, NATALIA G.; PINHEIRO, GLAUCIA M. S.; RODRIGUES, LUIZ FERNANDO DE C.; BARBOSA, LEANDRO R. S.; HOURY, WALID A.; RAMOS, I, CARLOS H. Heat shock protein 90 kDa (Hsp90) from Aedes aegypti has an open conformation and is expressed under heat stress. International Journal of Biological Macromolecules, v. 156, p. 522-530, AUG 1 2020. Citações Web of Science: 0.
DORES-SILVA, PAULO ROBERTO; CAUVI, DAVID M.; COTO, AMANDA L. S.; KIRALY, VANESSA T. R.; BORGES, JULIO C.; DE MAIO, ANTONIO. Interaction of HSPA5 (Grp78, BIP) with negatively charged phospholipid membranes via oligomerization involving the N-terminal end domain. CELL STRESS & CHAPERONES, v. 25, n. 6 JUL 2020. Citações Web of Science: 2.
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BATISTA, FERNANDA A. H.; RAMOS, JR., SERGIO L.; TASSONE, GIUSY; LEITAO, ANDREI; MONTANARI, CARLOS A.; BOTTA, MAURIZIO; MORI, MATTIA; BORGES, JULIO C. Discovery of small molecule inhibitors of Leishmania braziliensis Hsp90 chaperone. Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry, v. 35, n. 1, p. 639-649, JAN 1 2020. Citações Web of Science: 0.
SILVA, NOELI S. M.; BERTOLINO-REIS, DAYANE E.; DORES-SILVA, PAULO R.; ANNETA, FATIMA B.; SERAPHIM, THIAGO V.; BARBOSA, LEANDRO R. S.; BORGES, JULIO C. Structural studies of the Hsp70/Hsp90 organizing protein of Plasmodium falciparum and its modulation of Hsp70 and Hsp90 ATPase activities. BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-PROTEINS AND PROTEOMICS, v. 1868, n. 1 JAN 2020. Citações Web of Science: 0.
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PINHEIRO, GLAUCIA M. S.; AMORIM, GISELE C.; IQBAL, ANWAR; ALMEIDA, FABIO C. L.; RAMOSA, C. H. I. Solution NMR investigation on the structure and function of the isolated J-domain from Sis1: Evidence of transient inter-domain interactions in the full-length protein. Archives of Biochemistry and Biophysics, v. 669, p. 71-79, JUL 15 2019. Citações Web of Science: 1.
DE JESUS, JEMMYSON ROMARIO; BARBOSA ARAGAO, ANNELIZE ZAMBON; ZEZZI ARRUDA, MARCO AURELIO; RAMOS, I, CARLOS H. Optimization of a Methodology for Quantification and Removal of Zinc Gives Insights Into the Effect of This Metal on the Stability and Function of the Zinc-Binding Co-chaperone Ydj1. FRONTIERS IN CHEMISTRY, v. 7, JUN 11 2019. Citações Web of Science: 0.

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