Modulação do crescimento tecidual e acúmulo de biomassa pela oxidase alternativa mitocondrial

• Processo: 21/06711-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2027
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Metabolismo e Bioenergética
• Pesquisador responsável: Marcos Túlio de Oliveira
• Beneficiário: Marcos Túlio de Oliveira
• Instituição Sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Ribeirão Preto
• Pesquisadores associados: Lucas Anhezini de Araujo ; Marcus Fernandes de Oliveira
• Vinculado ao auxílio: 14/02253-6 - Investigando as alterações metabólicas causadas pela expressão transgênica da oxidase alternativa mitocondrial de Ciona intestinalis em Drosophila melanogaster, AP.JP
• Auxílio(s) vinculado(s): 25/16268-0 - Interações genéticas da oxidase alternativa durante o desenvolvimento, AP.R; 22/02370-9 - EMU concedido no processo 21/06711-2: Fotodocumentador, AP.EMU; 22/02371-5 - EMU concedido no processo 21/06711-2: PCR em tempo real, AP.EMU
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/26691-7 - Desenvolvimento de ferramentas genéticas em Drosophila melanogaster para estudos metabólicos, BP.TT; 25/26707-0 - Procedimentos laboratoriais para manutenção de estoques de drosófilas, BP.TT; 25/05916-0 - Modulação da via de sinalização de Egf pela oxidase alternativa, BP.IC; + mais bolsas vinculadas 25/02527-3 - Manutenção e manipulação do estoque de linhagens transgênicas de Drosophila, BP.TT; 25/01481-0 - Efeitos da expressão da oxidase alternativa no metabolismo redox, BP.PD; 25/02024-1 - Caracterizando linhagens transgênicas de drosófila com mitocôndrias engenheiradas, BP.TT; 24/20222-2 - A expressão da oxidase alternativa e os impactos na organização supramolecular do sistema de transporte de elétrons e na ultraestrutura mitocondrial., BP.DR; 25/00671-0 - Desenvolvimento de um Dispositivo de Baixo Custo para Detecção de Drosófilas Geneticamente Modificadas, BP.TT; 24/13345-0 - Determinando as preferências de oxidação de nutrientes por mitocôndrias com a oxidase alternativa, BP.IC; 24/05169-8 - Análises ultraestruturais de mitocôndrias expressando a oxidase alternativa., BP.TT; 24/00482-0 - A importância contemporânea do organismo modelo Drosophila melanogaster para as ciências biomédicas, BP.JC; 24/00483-6 - A importância contemporânea do organismo modelo Drosophila melanogaster para as ciências biomédicas, BP.JC; 23/18123-3 - O acúmulo de gordura em drosófilas expressando a oxidase alternativa mitocondrial, BP.TT; 23/10380-7 - Apoio técnico aos experimentos usando drosófilas expressando a oxidase alternativa, BP.TT; 23/10746-1 - Construção de linhagens de Drosophila melanogaster knockout para Ldh e Gpo1 através da técnica de CRISPR, BP.IC; 23/05427-4 - Apoio de técnico dos estudos de modulação do acúmulo de biomassa pela oxidase alternativa mitocondrial, BP.TT; 23/04374-4 - Manutenção laboratorial e preparo das dietas experimentais para drosófilas expressando a oxidase alternativa - 2, BP.TT; 22/05632-4 - Interações genéticas e metabólicas entre lactato desidrogenase, glicerol fosfato desidrogenase e oxidase alternativa, BP.PD; 22/04256-9 - Modulação do crescimento tecidual e acúmulo de biomassa pela oxidase alternativa mitocondrial - Apoio de bioinformática, BP.TT; 22/02477-8 - Modulação do crescimento tecidual e acúmulo de biomassa pela oxidase alternativa mitocondrial - Apoio técnico, BP.TT; 22/03512-1 - Modulação do crescimento tecidual e acúmulo de biomassa pela oxidase alternativa mitocondrial - manutenção laboratorial, BP.TT; 22/01509-3 - A oxidase alternativa e suas interações genéticas, bioquímicas e físicas com o sistema de transporte de elétrons mitocondrial de Drosophila melanogaster, BP.MS - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Drosophila Mitocôndrias Fosforilação oxidativa Oxidase alternativa Biomassa
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biomass accumulation | Drosophila | mitochondria | mitochondrial metabolism | Oxidative phosphorylation | tissue growth | Biologia Mitocondrial

Resumo

Embora a oxidase alternativa mitocondrial (AOX) seja naturalmente ausente em vertebrados e insetos, tem sido demonstrado que sua expressão xenotópica em drosófilas e camundongos combate disfunções mitocondriais e relacionadas, com potencial para seu uso como enzima terapêutica humana no futuro. AOX é uma enzima da membrana interna mitocondrial que pode contornar os complexos III e IV da cadeia respiratória, fornecendo um caminho adicional para a redução de oxigênio e a reoxidação da coenzima Q e permitindo a continuação do fluxo metabólico em situações em que o sistema de transferência de elétrons esteja comprometido. Desde o início do projeto Jovem Pesquisador da FAPESP em 2014, meu novo laboratório na UNESP Jaboticabal tem estudado como a expressão de AOX influencia o desenvolvimento de Drosophila melanogaster e observado uma aceleração do metabolismo larval e acúmulo de biomassa de uma forma hormótica: a expressão em baixo nível estimula o crescimento tecidual, enquanto altos níveis o inibem e causam letalidade sob limitação nutricional. Como as mitocôndrias durante o crescimento tecidual integram o catabolismo de alimentos com a síntese de novas macromoléculas, levantamos a hipótese de que AOX força a transferência de elétrons através da cadeia respiratória, criando um equilíbrio fino entre um fluxo metabólico aumentado e um desacoplamento mitocondrial em excesso. Propomos, assim, testar tal hipótese em diversos modelos animais de crescimento tecidual e acúmulo de biomassa, incluindo a larva de drosófila em desenvolvimento, células cancerosas humanas em cultura e tumores de insetos, utilizando uma combinação de análises ômicas tecido-específicas e análises da função mitocondrial e formação de supercomplexos. O objetivo principal é demonstrar o potencial da AOX controlar a proliferação tecidual, estabelecendo a larva de drosófila como modelo para a compreensão do metabolismo do câncer. (AU)

Publicações científicas

(8)

(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)

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