O metabolismo de aminoácidos em Trypanosoma cruzi: uma caixa de ferramentas para sobreviver em ambientes hostis

• Processo: 21/12938-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2028
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Parasitologia - Protozoologia de Parasitos
• Pesquisador responsável: Ariel Mariano Silber
• Beneficiário: Ariel Mariano Silber
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Paulo
• Pesquisadores principais: Otavio Henrique Thiemann
• Pesquisadores associados: Achim Schnaufer ; Brian Alejandro Suárez Mantilla ; Claudio Alejandro Pereira ; Frederique Bringaud ; Hendrik Pieter de Koning ; Igor Correia de Almeida ; Janaina de Freitas Nascimento ; John Morrison Kelly ; Julia Pinheiro Chagas da Cunha ; Maria Carolina Quartim Barbosa Elias Sabbaga ; Martin Taylor ; Michael Barrett ; Paul Michels ; Richard Burchmore ; Roberto Docampo
• Auxílio(s) vinculado(s): 24/14603-3 - Descoberta e desenvolvimento de novos agentes terapêuticos contra a Doença de Chagas, AV.EXT; 24/14375-0 - O papel das oxidases alternativas em Trypanosomatidae, AV.EXT; 23/15330-8 - Influencia da deacetilação de enzimas no metabolismo de Trypanosoma cruzi, AV.EXT; + mais auxílios vinculados 23/08572-5 - Avalição de peptídeos antimicrobianos marinhos originais e bioinformaticamente modificados como agentes tripanocidas., AV.EXT; 23/06066-5 - Cultivos 3D para comprender as interações parasita - hospedeiro., AV.EXT; 23/08204-6 - Construindo modelos computacionais do metabolismo de Trypanosoma cruzi, AV.EXT - menos auxílios vinculados
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/22343-1 - O Papel da Carbamoil Fosfato Sintetase (EC 6.3.5.5) no Metabolismo das Vias de L-Glutamina e L-Glutamato em Trypanosoma cruzi, BP.DR; 23/15602-8 - Estudo estrutural das enzimas P5C, P5CS, P5CR, P5CDH e PRODH do metabolismo de Prolina em Trypanosoma cruzi como alvos para a descoberta de fármacos contra a Doença de Chagas, BP.DR; 24/06474-9 - Caracterização e papel biológico do catabolismo de Cisteina em Trypanosoma cruzi., BP.PD; + mais bolsas vinculadas 24/07601-4 - Manutenção de cepas e linhagens de Trypanosoma cruzi, Trypanosoma brucei e Leishmania amazonensis em cultivo in vitro, BP.TT; 23/11104-3 - Caracterização funcional dos genes GF6PA e GNA de Trypanosoma cruzi e a relevância da glutamina para a biologia parasitária, BP.PD; 23/07306-0 - Desenvolvimento e validação do modelo metabólico em escala-genômica de Trypanosoma cruzi: análise in silico comparativa do fluxo metabólico das formas epimastigota, tripomastigota e amastigota, BP.PD; 23/16035-0 - Caracterização funcional das proteínas NFS, ISD11 e MTU1: participação na biologia mitocondrial em Trypanosoma cruzi., BP.DD; 22/16078-8 - Avaliação da relevância do ciclo Succinil-CoA Sintetase/Acetato:Succinato CoA Transferase (SCS/ASCT) na biologia do Trypanosoma cruzi: contribuição dos aminoácidos na produção de ATP mitocondrial a nível de substrato, bioenergética e síntese de lipídeos, BP.PD; 23/07669-5 - A conexão metabólica entre Metionina e Cisteina: um aspecto relevânte do metabolismo de enxofre em Trypanosoma cruzi, BP.DD; 22/09116-0 - Estudo do fluxo metabólico para análise das relações entre rotas bioquímicas de aminoácidos e processos biológicos de Trypanosoma cruzi, BP.PD; 22/14959-7 - A relevância dos aminoácidos enxofrados e seu metabolismo na biologia do Trypanosoma cruzi, BP.PD; 22/16258-6 - Potencial da ”1-Pirrolina-5-carboxilato sintetase de Trypanosoma cruzi como alvo terapêutico, BP.PD; 23/06791-1 - Caracterização e papel biológico da Asparagina Sintase Glutamina dependente em Trypanosoma cruzi, BP.DD - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Bioenergética Metabolismo Metabolismo de aminoácidos Metabolismo mitocondrial Trypanosoma cruzi Homeostase Trifosfato de adenosina
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Homeostase de ATP | Homeostase redox | metabolismo de aminoácidos | metabolismo mitocondrial | Trypanosoma cruzi | Metabnolismo e Bioenergética

Resumo

Diversos estudos, dentre eles vários do nosso grupo de pesquisa, têm descrito a importância dos aminoácidos na biologia dos tripanossomatídeos, com foco no grupo conhecido como TriTryps que inclui Trypanosoma cruzi, Trypanosoma brucei, e espécies patogênicas do gênero Leishmania. Os TriTryps usam aminoácidos para diversas outras funções além da síntese protéica tais como a diferenciação celular, a invasão das células do hospedeiro mamífero (nas espécies com ciclo intracelular), o estabelecimento da infecção e a resistência a diferentes tipos de estresse aos quais o parasita é naturalmente submetido ao longo do seu ciclo biológico, tais como o estresse osmótico, térmico, oxidativo e nutricional. O presente projeto, continuação do nosso trabalho em andamento, visa continuar a caracterização em detalhe dos passos enzimáticos e não enzimáticos que constituem estas vias metabólicas e interconectam entre si vias aparentemente compartimentalizadas. Para isso propomos: (1) Completar a construção de um mapa do metabolismo dos aminoácidos com foco naqueles com funções na bioenergética de T. cruzi. (2) Avaliar para todos os aminoácidos em estudo a capacidade de: i) induzir síntese de ATP, H2O2, explosão respiratória e potencial de membrana mitocondrial, ii) diferenciação, iii) sustentar a invasão celular, iv) resistência a estresse oxidativo, térmico, nutricional, acídico e à toxicidade por acúmulo de NH4+, v) modular o ciclo celular, a autofagia e a morte celular programada sob estresse metabólico. (3) Avaliar, para os aminoácidos que apresentem alguma das funcionalidades descritas em (2), o papel funcional de enzimas do seu metabolismo, assim como o efeito da sua inibição química ou superexpressão em diferentes aspectos da biologia do parasita mencionadas em (2). (4) Realizar um estudo comparativo entre diferentes estágios das atividades das distintas vias metabólicas de aminoácidos por metabolômica dirigida (targeted metabolomic). (5) Desenvolver mediante CRISPR/Cas9 linhagens nocaute para as enzimas mais relevantes no metabolismo de aminoácidos de vias metabólicas críticas para os diferentes aspectos da biologia do parasita mencionados em (2) com o intuito de avaliar os seus possíveis efeitos relacionados com o potencial terapêutico. Avaliar por metabolômica o efeito da supressão gênica ou do tratamento com os inibidores sobre o perfil metabólico das células. (6) Avaliar o impacto do metabolismo de aminoácidos na administração dos níveis intracelulares de NH4+, e na produção de aminoaçúcares e glicoconjugados. (AU)

Publicações científicas

(9)

(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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