Correlação entre estrutura e dinâmica da proteína GRB2 e seus estados excitados de enovelamento

• Processo: 23/01744-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de setembro de 2023 - 31 de agosto de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física
• Pesquisador responsável: Fernando Alves de Melo
• Beneficiário: Fernando Alves de Melo
• 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 associados: Fabio Ceneviva Lacerda Almeida ; Ícaro Putinhon Caruso ; Marcelo Andrés Fossey ; Raphael Vinicius Rodrigues Dias
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/12990-7 - Expressão e purificação de proteínas recombinantes, BP.TT
• Assunto(s): Biofísica Interação Simulação de dinâmica molecular Ressonância magnética nuclear Dobramento de proteína Proteína adaptadora GRB2
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cest | Cpmg | Dinâmica Molecular | Grb2 | Interação | Rmn | Fisica Biológica, Biofísica Molecular

Resumo

O metabolismo celular é mediado por vias de sinalização que são reguladas por atividades enzimáticas dependentes da fosforilação reversível da cadeia lateral de aminoácidos. Deste modo, as proteínas tirosina quinase (PTKs) e proteínas tirosinas fosfatases (PTPs) são pivotais na regulação do metabolismo, expressão gênica, crescimento, divisão e diferenciação celular. Uma vez fosforiladas, PTKs recrutam proteínas parceiras (Grb2, Shc, Ras, Sos, etc) para formar complexos de sinalização primários (ESCs), que ativam vias de sinalização específicas dentro da célula. Em muitos casos quinases e fosfatases atuam juntas nestes processos. Neste contexto, FGFR2 e Shp2 são PTK e PTP "chave" de muitos dos processos de sinalização cuja atividade aberrante causa uma variedade de cânceres e má formação fetal. Recentes estudos mostram que a proteína Grb2 (Growth-factor receptor bound protein 2) é um importante regulador de FGFR2, prevenindo sua atividade quinase antes da estimulação extracelular. Quando fosforilada, Grb2 dissocia-se de FGFR2, resultando no início de sua atividade enzimática que resulta no recrutamento de proteínas parceiras na cascata de sinalização. A desfosforilação de Grb2 por Shp2 resgata o complexo formado previamente, reimpondo o controle sobre FGFR2. Outro estudo recente afirma que Grb2 regula a atividade da via de sinalização de MAPK (Mitogen-actived protein kinases). Segundo este estudo, apenas em sua forma monomérica, Grb2 seria capaz de ligar-se à SOS (guanine nucleotide exchange factors) e ativar a via de MAPK, enquanto, em sua forma dimérica, Grb2 seria um inibidor deste processo. Grb2 é, portanto, um controlador global destas reações mutuamente dependentes que estão relacionadas com desenvolvimento de várias displasias humanas, e por conseguinte um importante alvo biológico devido a sua versatilidade (além de proteína adaptadora) em executar funções dentro da célula. Sendo assim, pretendemos utilizar Dinâmica Molecular, CPMG (Carr-Purcell-Meiboom-Gill) e CEST (Chemical Exchange Saturation Transfer) para estudar Grb2 dímero e monômero, de modo a acessar seus modos de dinâmicos em condições físico-químicas diferentes, estados excitados e rotas de enovelamento, e mudanças conformacionais induzidas por fosforilação e/ou ligantes que possuem propriedades antitumorais. A caracterização dessas propriedades multifuncionais de Grb2, que é inerente a proteínas flexíveis, multidomínios e intrinsecamente desordenadas, é fundamental para o entendimento de tamanha versatilidade de funções dentro das células, associadas a esta proteína, e que estão associadas a proliferação celular. (AU)