Estudo da Interação entre Hsp90 e Aha1 em Leishmania braziliensis por Abordagens Biofísicas

• Processo: 25/13886-4
• 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 - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Julio Cesar Borges
• Beneficiário: Julio Cesar Borges
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 24/02293-0 - O papel da fosforilação na modulação da atividade chaperona de Hsp90 e suas cochaperonas SGT e Aha1, AP.R
• Assunto(s): Proteínas de choque térmico HSP90 Proteínas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aha | Co-chaperonas | Hop | Hsp90 | Sgt | Proteínas

Resumo

As chaperonas moleculares são essenciais para manter a proteostase celular, facilitando o enovelamento, estabilização e maturação de proteínas clientes. Entre elas, a Hsp90 se destaca como uma proteína altamente conservada que desempenha um papel central em processos biológicos como transdução de sinal, controle do ciclo celular, tráfego intracelular de proteínas, e resposta ao estresse fisiológico e ambiental, especialmente em protozoários do gênero Leishmania, causadores da leishmaniose. Nesse contexto, suas funções são crucialmente relevantes devido ao ambiente hostil enfrentado pelo parasita, incluindo variações extremas de temperatura e pH, além das pressões imunológicas do hospedeiro vertebrado.A atividade funcional da Hsp90 é regulada por um complexo ciclo de ligação e hidrólise de ATP, finamente modulado pelas co-chaperonas. Destaca-se a Aha1 (Activator of the Hsp90-ATPase activity 1), que estimula a atividade ATPásica da Hsp90, promovendo transições conformacionais cruciais para seu ciclo funcional. A interação entre Hsp90 e Aha1 envolve domínios estruturais específicos em ambas as proteínas, ainda que haja lacunas significativas no conhecimento sobre os mecanismos moleculares que regulam essa interação.Este estudo visa investigar a importância dos domínios estruturais na interação entre a Hsp90 recombinante de Leishmania braziliensis (LbHsp90) e sua co-chaperona LbAha1, utilizando abordagens biofísicas diversas. Serão expressadas variantes completas de LbHsp90 e LbAha1 em sistema bacteriano, assim como variantes contendo domínios específicos: LbHsp90M (apenas o domínio M), LbHsp90NM (domínios N-terminal e M), LbAha1N-¿L, LbAha1NL, e LbAha1NLG4S (variantes do domínio N-terminal de LbAha1 com ou sem o linker conservado ou variação genérica). As proteínas serão purificadas e submetidas a análises como proteólise limitada, ensaios de reticulação, marcação covalente e espectrometria de massas, permitindo uma investigação detalhada das interfaces de interação entre LbHsp90 e LbAha1, assim como das mudanças conformacionais durante sua associação funcional.Os dados gerados serão fundamentais para construir um modelo mais completo da dinâmica estrutural e regulação da atividade da Hsp90 em L. braziliensis, além de fornecer uma base sólida para estudos futuros usando técnicas como HDX-MS, capazes de mapear com alta resolução as regiões de interação e mobilidade conformacional das proteínas. Esses resultados podem oferecer insights inéditos sobre os mecanismos de regulação em protozoários, ampliando a compreensão dos processos de regulação de proteínas em organismos eucarióticos inferiores.Do ponto de vista acadêmico, o projeto representa uma contribuição significativa para a biologia molecular de parasitas, visto que a Hsp90 é um alvo promissor para o desenvolvimento de fármacos antiparasitários. A caracterização funcional das interações da Hsp90 com co-chaperonas pode revelar novas possibilidades terapêuticas. A leishmaniose continua sendo um grave problema de saúde pública, especialmente em regiões vulneráveis, tornando os avanços deste estudo potencialmente impactantes a médio e longo prazo.Além dos impactos científicos e sociais, o projeto desempenhará um papel formativo crucial, oferecendo aos bolsistas envolvidos uma experiência prática e multidisciplinar em expressão de proteínas, purificação, ensaios padronizados e análise de dados experimentais. Esta experiência dinâmica não apenas contribuirá para a formação acadêmica dos bolsistas, mas também estimulará o pensamento crítico e o interesse pela pesquisa científica voltada para benefícios na saúde pública. (AU)