Caracterização de filamentos amiloides heteroméricos funcionais formados por neuropeptídeos humanos

• Processo: 25/10843-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Luis Felipe Santos Mendes
• Beneficiário: Luis Felipe Santos Mendes
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Carlos
• Vinculado ao auxílio: 22/06006-0 - Elucidando o impacto de condensados líquidos e sólidos funcionais de proteínas na via de secreção, AP.GR
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/21890-1 - Caracterização de filamentos amiloides heteroméricos funcionais formados por neuropeptídeos humanos, BP.IC
• Assunto(s): Fluorescência Dicroísmo circular Microscopia de força atômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Afm | amilóides | Biofísica Molecular | Cinética de agregação | dicroismo circular | fluorescência | Biofísica de proteínas desordenadas e condensados proteicos

Resumo

Amiloides funcionais são estruturas altamente organizadas de folhas-beta cruzadas que, ao contrário de seus equivalentes patológicos, exercem papéis fisiológicos essenciais em diversos organismos. Um exemplo paradigmático ocorre no sistema neuroendócrino, onde neuropeptídeos como beta-endorfina e ACTH são armazenados em grânulos secretores na forma de agregados amiloides reversíveis, viabilizando um empacotamento denso e estável que permite sua liberação coordenada mediante estímulos fisiológicos. Evidências recentes indicam que tais estruturas podem se formar sem a necessidade de maquinaria celular especializada, sendo moduladas por condições ambientais específicas, como pH, composição iônica e presença de polissacarídeos como heparina. Esses achados reforçam a natureza funcional dos amiloides formados por beta-endorfina, cuja montagem e desmontagem são altamente dinâmicas, compatíveis com os tempos de síntese e secreção dos peptídeos. No entanto, embora a agregação individual desse hormônio já tenha sido caracterizada, permanece praticamente inexplorado o potencial de interação cruzada entre beta-endorfina e ACTH, peptídeos derivados de um precursor comum (POMC) e co-localizados em grânulos secretores. A hipótese de que esses peptídeos possam formar heterofilamentos amiloides representa uma fronteira conceitual ainda pouco acessada na literatura, especialmente no contexto de amiloides funcionais. Estudos sobre heteroamiloides - agregados compostos por mais de um tipo de polipeptídeo - permanecem escassos, e a maior parte do conhecimento disponível refere-se a agregados patológicos, como os observados na degeneração lobar frontotemporal. Este projeto propõe investigar de maneira inédita a formação de heteroamiloides entre beta-endorfina e ACTH, com foco na caracterização das interações moleculares que levam à montagem conjunta dessas estruturas. Para isso, os dois hormônios serão produzidos em sistemas heterólogos e analisados por meio de técnicas biofísicas como fluorescência com Thioflavina T, dicroísmo circular e microscopia de força atômica. Ao explorar os princípios que regem a co-agregação de amiloides funcionais, este projeto busca lançar luz sobre mecanismos fundamentais de organização molecular no eixo hipotálamo-hipófise, ao mesmo tempo em que oferece um modelo original para o estudo de heteroamiloides não patológicos. (AU)