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Filamentos de septinas: estrutura, polimerização e atuação em patologias

Processo: 20/02897-1
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de maio de 2021 - 30 de abril de 2026
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
Pesquisador responsável:Richard Charles Garratt
Beneficiário:Richard Charles Garratt
Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Pesquisadores principais:
Ana Paula Ulian de Araujo
Pesquisadores associados:Alessandro Silva Nascimento ; Humberto D'Muniz Pereira ; Jörg Kobarg ; José Fernando Ruggiero Bachega ; Rodrigo Villares Portugal
Auxílios(s) vinculado(s):21/07927-9 - EMU concedido no processo 2020/02897-1: sistema de cromatografia líquida AKTA Go, AP.EMU
Bolsa(s) vinculada(s):23/06866-1 - Aplicação da microscopia eletrônica de transmissão e análise de partículas isoladas no estudo estrutural de complexos de septinas., BP.TT
22/02684-3 - Estudos de complexos de septinas utilizando microscopia eletrônica e criomicroscopia, BP.PD
22/00152-4 - Septinas de Magnaporthe oryzae: uma abordagem estrutural, BP.DD
+ mais bolsas vinculadas 22/00125-7 - A biologia estrutural de septinas de organismos modelo, BP.DD
21/08158-9 - Estudos cristalográficos de septinas, seus domínios e seus complexos, BP.PD
18/19992-7 - Estudos estruturais dos coiled-coils heteroméricos de septinas por espectroscopia de ressonância magnética nuclear e cristalografia de raios-X, BP.PD - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Patologia  Biologia estrutural  Sistema nervoso  Proteínas de transporte  Proteínas de ligação ao GTP  Septinas  Vírus Zika 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Biologia Estrutural | Complexos Proteicos | filamentos | septina | sistema nervoso | Zika | Biologia Estrutural

Resumo

Septinas são proteínas citoesqueléticas que ligam GTP, podendo estar envolvidas em eventos-chave na biologia de células, como a citocinese, transporte vesicular e exocitose. Em humanos, diferentes septinas se associam de maneira específica para formar heterocomplexos hexaméricos ou octaméricos. Estes complexos interagem via suas extremidades para gerar filamentos capazes de se organizar em estruturas de mais alta ordem. Já foi demonstrado que a expressão ectópica, deleção e/ou mutação de genes correspondentes a septinas são associados com diversas patologias, incluindo infertilidade, neuropatias e vários tipos de tumor. No sistema nervoso, por exemplo, onde septinas são abundantes e envolvidos em quase todas as etapas do desenvolvimento neuronal, anormalidades na expressão e função das septinas tem sido associadas ao envelhecimento e distúrbios neurodegenerativos. Uma compreensão completa dos papéis fisiológicos das septinas e as disfunções que levam às diversas patologias com as quais são associadas, necessita de um conhecimento mais abrangente de vários aspectos do contexto bioquímico onde atuam. Entre outras coisas, pontos críticos incluem um melhor entendimento de: sua estrutura tridimensional e como a mesma se relaciona com a ligação e hidrólise de GTP; o processo de polimerização e interação com membranas; a organização de estruturas de mais alta ordem (feixes, malhas, etc.) e os parceiros proteicos com os quais interagem. Visando contribuir para o esclarecimento de vários destes aspectos da fisiologia de septinas, o grupo proponente (atualmente responsável pela maior parte do nosso conhecimento das estruturas de septinas e seus filamentos) propõe o uso de uma série de abordagens complementares, incluindo a determinação de estruturas tridimensionais por difração de raios-x e crio-microscopia eletrônica, estudos computacionais complementares empregando métodos de simulação molecular e análise de parceiros de interação. Exemplos específicos da contribuição pretendida incluem esclarecer o mecanismo associado a clivagem da septina 2 pela protease NS3/2b do vírus da zika associada com neuropatia e estudar a associação de complexos de septinas com cadeias leves da toxina botulínica. (AU)

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Publicações científicas (4)
(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)
FERNANDES, ADRIANO DE FREITAS; LEONARDO, DIEGO ANTONIO; CAVINI, ITALO AUGUSTO; ROSA, HIGOR VINICIUS DIAS; VARGAS, JHON ANTONI; PEREIRA, HUMBERTO D'MUNIZ; NASCIMENTO, ALESSANDRO S.; GARRATT, RICHARD CHARLES. Conservation and divergence of the G-interfaces of Drosophila melanogaster septins. CYTOSKELETON, v. N/A, p. 16-pg., . (14/15546-1, 19/22000-9, 20/03983-9, 17/18173-0, 20/02897-1, 18/19992-7, 21/08158-9)
CAVINI, ITALO A.; LEONARDO, DIEGO A.; ROSA, HIGOR V. D.; CASTRO, DANIELLE K. S. V.; D'MUNIZ PEREIRA, HUMBERTO; VALADARES, NAPOLEAO F.; ARAUJO, ANA P. U.; GARRATT, RICHARD C.. The Structural Biology of Septins and Their Filaments: An Update. FRONTIERS IN CELL AND DEVELOPMENTAL BIOLOGY, v. 9, . (14/15546-1, 18/19992-7, 20/02897-1, 16/04658-9, 19/22000-9)
SILVA, RAFAEL MARQUES DA; SALADINO, GIOVANNA CHRISTE DOS REIS; LEONARDO, DIEGO ANTONIO; PEREIRA, HUMBERTO D'MUNIZ; ARAUJO, ANA PAULA ULIAN; GARRATT, RICHARD CHARLES. A key piece of the puzzle: The central tetramer of the Saccharomyces cerevisiae septin protofilament and its implications for self-assembly. Journal of Structural Biology, v. 215, n. 3, p. 13-pg., . (21/08158-9, 20/02897-1, 22/00125-7, 14/15546-1, 18/09687-2)
CASTRO, DANIELLE K. S. V.; ROSA, HIGOR V. D.; MENDONC, DEBORAH C.; CAVINI, ITALO A.; ARAUJO, ANA P. U.; GARRATT, RICHARD C.. Dissecting the Binding Interface of the Septin Polymerization Enhancer Borg BD3. Journal of Molecular Biology, v. 435, n. 13, p. 16-pg., . (14/15546-1, 18/20209-5, 18/19992-7, 20/02897-1)

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