Modulação estrutural e funcional das proteínas fosfatases mitocondriais pelo metabolismo redox e as implicações na biologia celular

• Processo: 19/02605-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2020
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Luciana Elena de Souza Fraga Machado
• Beneficiário: Luciana Elena de Souza Fraga Machado
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Campinas
• Pesquisadores associados: Fernanda Marques da Cunha ; Frederico José Gueiros Filho ; Luis Eduardo Soares Netto
• Auxílio(s) vinculado(s): 25/13661-2 - Caracterização bioquímica e redox das proteínas fosfatases mitocondriais de dupla especificidade 18 e 21 (DUSP18, DUSP21), AP.R; 25/13665-8 - Regulação redox da proteína fosfoglicerato mutase 5 (PGAM5) em levedura, AP.R
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/17351-8 - Regulação redox e funcional da proteína PGAM5 em C. elegans, BP.MS; 23/16614-0 - Caracterização e análise bioquímica e estrutural da proteína fosfatase mitocondrial PGAM5, BP.IC; 24/03196-8 - Clonagem, expressão e purificação das proteínas fosfatases mitocondriais, BP.TT; + mais bolsas vinculadas 23/13994-6 - Caracterização da regulação redox das proteínas fosfatases mitocondriais, BP.IC; 22/14718-0 - Classificação e caracterização estrutural das proteínas fosfatases do mosquito Aedes Aegypti in silico, BP.IC; 23/02968-4 - Regulação redox e estrutural da Proteína Tirosina Fosfatase Mitocondrial 1 (PTPMT1), BP.MS; 22/02313-5 - Análise dos ligantes e da rede de interação da proteína fosfatase mitocondrial PGAM5, BP.IC; 22/04064-2 - Clonagem, expressão e purificação das proteínas fosfatases mitocondriais, BP.TT; 21/13213-9 - Regulação redox das proteínas fosfatases mitocondriais dependente de manganês e investigação das suas redes de interação, BP.IC; 21/10474-6 - Identificação de ligantes das DUSPs mitocondriais através de ferramentas bioinformáticas, BP.IC; 20/10168-0 - Modulação estrutural e funcional das proteínas fosfatases mitocondriais pelo metabolismo redox e as implicações na biologia celular, BP.JP - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Biologia estrutural Atividade enzimática Dinâmica das estruturas Mitocôndrias Proteínas tirosina fosfatases Treonina
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: atividade enzimática | dinâmica estrutural de proteínas | mitocôndria | Proteína serina | Proteina Tirosina Fosfatase | regulação redox | treonina fosfatase | Biologia estrutural e enzimática

Resumo

As proteínas fosfatases atuam de forma coordenada em vias de sinalização celular subjacentes a vários processos fisiológicos e patológicos. Estas enzimas são encontradas em diversos compartimentos celulares tais como no citosol e nas mitocôndrias, e a regulação da atividade destas enzimas é central para a melhor compreensão desses processos. Embora o conhecimento acerca das proteínas fosfatases mitocondriais seja muito limitado, sabe-se que algumas destas regulam o metabolismo celular, a homeostase de glicose, a liberação de insulina e participam da patogênese de inúmeras doenças. As proteínas fosfatases citoplasmáticas são altamente reguladas por oxidantes, no entanto a regulação redox das proteínas fosfatases mitocondriais ainda é desconhecida, apesar desta organela representar um dos principais sítios de produção de oxidantes celulares (ROS). Uma vez que os oxidantes celulares desempenham um importante papel sinalizador, modulando a atividade de enzimas e de processos celulares, postulamos que a regulação redox das proteínas fosfatases mitocondriais deva ser única e com implicações diretas na sinalização, no metabolismo e nas funções celulares. Desta forma, este projeto tem como objetivo investigar o mecanismo de regulação redox das proteínas fosfatases mitocondriais, através de uma abordagem funcional e estrutural. Espera-se como resultado a identificação de mecanismos únicos de regulação redox destas enzimas. Estes resultados contribuirão sobremaneira para o melhor entendimento da inibição das fosfatases por oxidação, e no desenvolvimento de ferramentas terapêuticas utilizando as fosfatases mitocondriais como alvos para o tratamento de importantes patologias humanas, tais como a diabetes e o câncer. (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)

DURANS, ANDRESSA DA M.; NAPOLEAO-PEGO, PALOMA; REIS, FLAVIA C. G.; DIAS, EVANDRO R.; MACHADO, LUCIANA E. S. F.; LECHUGA, GUILHERME C.; JUNQUEIRA, ANGELA C. V.; DE-SIMONE, SALVATORE G.; PROVANCE JR, DAVID W.. Chagas Disease Diagnosis with Trypanosoma cruzi-Exclusive Epitopes in GFP. VACCINES, v. 12, n. 9, p. 17-pg., 2024-09-01. (19/02605-3, 20/10168-0)

NETTO, LUIS EDUARDO S.; MACHADO, LUCIANA ELENA S. F.. Preferential redox regulation of cysteine-based protein tyrosine phosphatases: structural and biochemical diversity. FEBS Journal, v. 289, n. 18, p. 25-pg., 2022-05-11. (13/07937-8, 19/02605-3, 20/10168-0)

CARVALHO, LAURA MACHADO LARA; BRANCO, ELISA VARELLA; SARAFIAN, RAQUEL DELGADO; KOBAYASHI, GERSON SHIGERU; DE ARAUJO, FABIANO TOFOLI; SOUZA, LUCAS SANTOS; MOREIRA, DANIELLE DE PAULA; HSIA, GABRIELLA SHIH PING; BERTOLLO, ENY MARIA GOLONI; BUCK, CECILIA BARBOSA; et al. Establishment of iPSC lines and zebrafish with loss-of-function AHDC1 variants: Models for Xia-Gibbs syndrome. Gene, v. 871, p. 10-pg., 2023-04-22. (20/03108-0, 20/04744-8, 13/08028-1, 20/10168-0, 18/08486-3, 19/02605-3)