Estudos estruturais acerca do trocador de Na+/Ca2+ (CALX) por espectroscopia de ressonância magnética nuclear em solução

• Processo: 19/19968-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de maio de 2020 - 30 de abril de 2023
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Roberto Kopke Salinas
• Beneficiário: Roberto Kopke Salinas
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Auxílios(s) vinculado(s): 21/10218-0 - Uma visão molecular da dinâmica entre os domínios de CALX-CBD12 a partir de simulações de dinâmica molecular, RDCs, e SAXS, PUB.ART
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/10013-9 - Caracterização biofísica do domínio CBD12 do trocador CALX1.2, BP.TT; 21/00636-9 - Assinalamento das ressonâncias da cadeia principal de CALX-CBD12 nos estados Apo e Holo, BP.TT
• Assunto(s): Biologia estrutural Espectroscopia de ressonância magnética nuclear Proteínas Trocador de sódio e cálcio Drosophila melanogaster Archaea Regulação alostérica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biologia Estrutural | Ca2+ | RMN de proteínas | Trocador de Na+ | RMN de proteínas

Resumo

Trocadores de Na+/Ca2+ (NCX) são proteínas da membrana plasmática que utilizam o gradiente eletroquímico do Na+ para remover Ca2+ do citosol. Eles são essenciais para a manutenção da homeostase de Ca2+ intracelular em diferentes tipos de células, particularmente em células excitáveis. CALX, o trocador de Na+/Ca2+ de Drosophila melanogaster, é encontrado em células sensoriais. Além de transportar Na+ e Ca2+, os trocadores NCX são regulados por estes íons. A regulação alostérica do CALX por Ca2+ é singular, uma vez que este trocador é inibido ao invés de ser ativado pela ligação de Ca2+ ao domínio sensor intracelular. O objetivo desta proposta é investigar a estrutura do CALX, e o mecanismo de regulação alostérica deste trocador. Como se trata de uma proteína de membrana, que combina domínios globulares com segmentos intrinsecamente desordenados, a abordagem utilizada será o estudo de fragmentos do trocador produzidos de forma recombinante. Nós vamos utilizar espectroscopia de RMN em solução como técnica principal. Os objetivos específicos são: i) estudar a estrutura e a funcionalidade do NCX da archaea Methanococcus janaschii (NCX-Mj) isolado na presença de detergentes; ii) investigar em detalhes atômicos o mecanismo de regulação alostérica do CALX por Ca2+ intracelular. Para atingir o último objetivo vamos estudar fragmentos do CALX por uma combinação de medidas de RMN em solução e calorimetria (ITC). Além disso vamos investigar a funcionalidade do CALX in célula utilizando medidas de imageamento de Ca2+. (AU)

Publicações científicas

(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)

DE SOUZA DEGENHARDT, MAXIMILIA F.; VITALE, PHELIPE A. M.; ABIKO, LAYARA A.; ZACHARIAS, MARTIN; SATTLER, MICHAEL; OLIVEIRA, CRISTIANO L. P.; SALINAS, ROBERTO K.. Molecular insights on CALX-CBD12 interdomain dynamics from MD simulations, RDCs, and SAXS. BIOPHYSICAL JOURNAL, v. 120, n. 17, p. 3664-3675, SEP 7 2021. (18/16092-5, 16/24531-3, 19/19968-1, 17/05614-8, 16/07490-1)

AQUINO, GIOVANA PARREIRA DE; GOMES, MARCO ANTONIO MENDES; SALINAS, ROBERTO KOPKE; LARANJEIRA-SILVA, MARIA FERNANDA. Lipid and fatty acid metabolism in trypanosomatids. MICROBIAL CELL, v. 8, n. 11, p. 262-275, NOV 2021. (18/15971-5, 19/19968-1)