Funções biológicas das proteínas Atg4 e Atg8 relacionadas à autofagia em Cryptococcus neoformans

• Processo: 20/04184-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Marcelo Afonso Vallim
• Beneficiário: Marcelo Afonso Vallim
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas (ICAQF). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus Diadema. Diadema , SP, Brasil
• Assunto(s): Cryptococcus neoformans Micologia médica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Atg4 and Atg8 | autophagy | Cryptococcus neoformans | Micologia Médica

Resumo

A autofagia é um mecanismo responsável pela degradação intracelular e reciclagem de macromoléculas e organelas, essencial para a sobrevivência celular em condições adversas. Mais genes relacionados à autofagia (ATG) foram identificados e caracterizados em fungos, entre eles ATG4 e ATG8. O ATG4 codifica uma protease de cisteína (Atg4) que desempenha um papel importante na autofagia, processando inicialmente o Atg8 na sua região C-terminal. A Atg8 é uma proteína do tipo ubiquitina, essencial para a síntese da membrana de dupla camada que constitui a vesícula do autofagossomo, responsável por entregar a carga do citoplasma ao lúmen do vacúolo. As contribuições das proteínas relacionadas ao Atg na levedura patogênica do gênero Cryptococcus ainda precisam ser exploradas para elucidar as bases moleculares da via da autofagia. Nesse contexto, objetivamos investigar o papel das proteínas relacionadas à autofagia 4 e 8 (Atg4 e Atg8) durante a indução de autofagia e sua contribuição com eventos não autofágicos em C. neoformans. Descobrimos que o Atg4 e o Atg8 são proteínas conservadas e que interagem fisicamente entre si. As deleções do gene ATG resultaram em células sensíveis à falta de nitrogênio. A ruptura do gene ATG4 afeta a degradação do Atg8 e sua translocação para o lúmen do vacúolo, após a indução da autofagia. Os mutantes atg4 e atg8 são mais resistentes ao estresse oxidativo, apresentam um crescimento prejudicado na presença do agente perturbador da parede celular Congo Red e são sensíveis ao inibidor do proteassoma bortezomibe (BTZ). Com isso, concluímos que em C. neoformans as proteínas Atg4 e Atg8 relacionadas à autofagia desempenham um papel importante na via da autofagia; necessários para a regulação da autofagia, manutenção dos níveis de aminoácidos e adaptação das células a condições estressantes. (AU)