Exosítios de proteínas, sítios crípticos e moonlighting: identificação, mapeamento funcional e efeitos de alteração estrutural

• Processo: 20/08615-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Vigência: 01 de junho de 2022 - 31 de maio de 2027
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Raghuvir Krishnaswamy Arni
• Beneficiário: Raghuvir Krishnaswamy Arni
• Instituição Sede: Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José do Rio Preto. São José do Rio Preto , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Ljubica Tasic ; Paula Rahal
• Pesquisadores associados: Dieter Willbold ; Geraldo Francisco Donegá Zafalon ; Goran Nesic ; Inácio Henrique Yano ; Ivan Mazoni ; Marilia de Freitas Calmon ; Pedro Geraldo Pascutti ; Ricardo Barros Mariutti ; Silvio Sanches Veiga ; Vasco Ariston de Carvalho Azevedo
• Auxílios(s) vinculado(s): 24/01956-5 - Integração da Flexibilidade Proteica em Modelos de Aprendizado de Máquina para Identificação Virtual de Hits, AP.R; 23/01598-9 - Aplicação da metagenômica para estudos da diversidade viral em morcegos e análise da atividade inibitória de peptídeos contra os isolados virais, AP.R
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/16184-8 - Exosítios de proteínas, sítios crípticos e moonlighting: identificação, mapeamento funcional e efeitos de alteração estrutural, BP.PD; 24/00603-1 - Regiões inexploradas das proteínas podem auxiliar no combate de doenças, BP.JC; 24/00654-5 - Regiões inexploradas das proteínas podem auxiliar no combate de doenças, BP.JC; + mais bolsas vinculadas 24/00876-8 - Exosítios de proteínas, sítios crípticos e moonlighting: identificação, mapeamento funcional e efeitos de alteração estrutural, BP.PD; 24/03185-6 - Toxina Exfoliativa C (ExhC) de Mammaliicoccus sciuri: investigação das múltiplas atividades, BP.DD; 23/13399-0 - Aplicação de técnicas de aprendizado de máquina para prospecção de exosítios de proteínas como moduladores de interação proteína-proteína e suas interfaces com hot spots identificados, BP.IC; 23/13576-0 - Implementação para identificação e diferenciação entre exosítios e sítios ativos de proteínas utilizando aprendizado profundo, BP.IC; 23/04491-0 - Busca de ligantes peptídicos para as proteases dos arbovírus Zika, Febre Amarela, Chikungunya e Mayaro utilizando Phage Display, BP.DR; 23/13610-3 - Implementação de técnicas de aprendizado de máquina e reconhecimento de padrões para prospecção de exosítios de proteínas como moduladores de interação proteína-DNA e proteína-RNA, BP.IC; 23/05158-3 - Busca de ligantes peptídicos para inibição da toxina exfoliativa C (ExhC) de Mammaliicoccus sciuri via Phage Display, BP.IC; 23/05226-9 - Automatização da Investigação de Vias Metabólicas por Metabolômica baseada em Espectrometria de Massas, BP.TT; 23/02691-2 - Exosítios de proteínas,sítios crípticos e moonlighting: identificação, mapeamento funcional e efeitos de alteração estrutural, BP.PD; 23/02338-0 - Anotação e identificação de metabólitos em células selvagens e modificadas usando abordagem de RMN não direcionada e integrada, BP.DD; 22/14362-0 - Exosítios de proteínas, sítios crípticos e moonlighting: identificação, mapeamento funcional e efeitos de alteração estrutural, BP.PD - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Biologia estrutural Interação proteína-proteína Peptídeos Proteínas Sítio alostérico
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biologia estrutural e funcional | funções múltiplas (Moonlighting) | Interações Proteína-Proteína | Sítios de ligação secundária estendido (exosites) | sítios ocultos ou criptográficos (cryptic sites) | Biologia Estrutural

Resumo

O interior dos organismos constitui ambientes complexos e dinâmicos, com pouca semelhança com os experimentos realizados com proteínas isoladas. Dados sobre as possíveis interações nas quais proteínas específicas podem participar, dentro desses ambientes fisiológicos repletos de biomoléculas, são fundamentais para entender os múltiplos papéis que muitas vezes são desempenhados pelas proteínas. Dados estruturais de alta resolução foram fundamentais para caracterizar e definir os parâmetros estereoquímicos que promovem e definem a ligação de peptídeos, inibidores de proteínas e substratos aos locais ativos das enzimas, a ponto de agora termos uma compreensão muito abrangente de interações específicas e catalíticas, mecanismos que facilitam o projeto e o desenvolvimento de inibidores sintéticos e drogas altamente seletivas. Em um nível mais sutil, as superfícies das proteínas geralmente contém os locais de ligação secundários (exosítios), que desempenham papéis-chave na regulação e modulação de diversas atividades, que vão desde a expressão gênica, estabilização conformacional, transporte, inibição e, por extensão, modulação e exibição de funções distintas ou multitarefas da mesma enzima em resposta a mudanças que nas condições físico-químicas são pouco compreendidas. Esta proposta combina técnicas de alto rendimento/alta resolução, como exibição de fagos, metabolômica, biologia estrutural, biologia computacional, juntamente com métodos computacionais baseados em fragmentos para mapear, selecionar e avaliar superfícies de proteínas e sítios de ligação criptográficos que interagem especificamente com peptídeos e proteínas e identificar as interações proteína-proteína dinâmicas subjacentes que ocorrem sob diferentes condições fisiológicas. O núcleo desta proposta está centrado em proteínas de relevância biológica, que estão sendo estudadas atualmente em nosso grupo de pesquisa, para entender suas interações com peptídeos e com outras proteínas para discernir seus possíveis papéis múltiplos. A equipe envolvida nesta proposta é formada por pesquisadores que já estabelecem colaborações por anos, as quais renderam diversos artigos científicos e patentes. (AU)

Publicações científicas

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(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)

EBERLE, RAPHAEL J.; OLIVIER, DANILO S.; AMARAL, MARCOS S.; PACCA, CAROLINA C.; NOGUEIRA, MAURICIO L.; ARNI, RAGHUVIR K.; WILLBOLD, DIETER; CORONADO, MONIKA A.. Riboflavin, a Potent Neuroprotective Vitamin: Focus on Flavivirus and Alphavirus Proteases. MICROORGANISMS, v. 10, n. 7, p. 19-pg., 2022-07-01. (17/13341-1, 20/08615-8)

PEINADO, RAFAELA DOS S.; EBERLE, RAPHAEL J.; ARNI, RAGHUVIR K.; CORONADO, MONIKA A.. A Review of Omics Studies on Arboviruses: Alphavirus, Orthobunyavirus and Phlebovirus. Viruses-Basel, v. 14, n. 10, p. 28-pg., 2022-10-01. (20/08615-8, 20/03639-6)

GISMENE, CAROLINA; HERNANDEZ GONZALEZ, JORGE ENRIQUE; NINO SANTISTEBAN, ANGELA ROCIO; ZIEM NASCIMENTO, ANDREY FABRICIO; CUNHA, LUCAS DOS SANTOS; DE MORAES, FABIO ROGERIO; PINTO DE OLIVEIRA, CRISTIANO LUIS; OLIVEIRA, CAIO C.; SCARIN PROVAZZI, PAOLA JOCELAN; PASCUTTI, PEDRO GERALDO; et al. Staphylococcus aureus Exfoliative Toxin E, Oligomeric State and Flip of P186: Implications for Its Action Mechanism. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 23, n. 17, p. 20-pg., 2022-09-01. (20/08615-8, 20/10214-1, 18/07977-3, 20/13921-0)

CHAVES-MOREIRA, DANIELE; GREMSKI, LUIZA HELENA; DE MORAES, FABIO ROGERIO; VUITIKA, LARISSA; MARTINS WILLE, ANA CAROLINA; HERNANDEZ GONZALEZ, JORGE ENRIQUE; CHAIM, OLGA MEIRI; SENFF-RIBEIRO, ANDREA; ARNI, RAGHUVIR KRISHNASWAMY; VEIGA, SILVIO SANCHES. Brown Spider Venom Phospholipase-D Activity upon Different Lipid Substrates. TOXINS, v. 15, n. 2, p. 17-pg., 2023-02-01. (20/08615-8, 20/10214-1)