O papel da via da sacaropina em diversos modelos biológicos

• Processo: 10/50114-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de dezembro de 2010 - 31 de maio de 2013
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Paulo Arruda
• Beneficiário: Paulo Arruda
• Instituição Sede: Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 11/02013-7 - O papel da via da sacaropina em diversos modelos biológicos, BP.TT
• Assunto(s): Aminoácidos Lisina Sacaropina desidrogenases
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Amino Acidos Essencias | Bacterias | Estresse | Lisina | Plantas | Sacaropina

Resumo

A lisina é sintetizada em plantas e bactérias através da via metabólica do ácido aspártico. Essa via não existe em animais e, portanto, os aminoácidos oriundos dela são considerados essenciais. Já em fungos, a lisina é sintetizada pela via da sacaropina. Essa via metabólica, por sua vez, funciona na direção da degradação de lisina em plantas e animais. Estudos realizados em meu laboratório mostraram que a via da sacaropina é importante para o controle dos níveis de lisina em plantas. A via da sacaropina pode também estar ligada a resposta a estresses e sinalização celular através de mecanismos ainda não esclarecidos. Em plantas e animais, as duas primeiras atividades enzimáticas da via da sacaropina estão localizadas em dois domínios distintos de um polipeptídio bifuncional, enquanto que em fungos, onde a via é utilizada para a síntese de lisina essas mesmas duas atividades estão localizadas em polipeptídios distintos localizados em cromossomos diferentes. Em plantas, por sua vez os dois domínios enzimáticos são separados por um polipeptídio de cerca de 120 aminoácidos, enquanto que em animais esse interdominio não existe. A enzima de planta é regulada por Ca2+, osmolitos e força iônica, enquanto que a de animais não responde a esses agentes. Em nosso laboratório descobrimos que a lisina pode ser um importante precursor de glutamato neurotransmissor, pois as atividades de LKR e SDH estão presentes nos neurônios onde cerca de 50% do glutamato pode ser derivado da lisina pela via da sacaropina. Neste projeto pretendemos estudar os mecanismos de regulação do catabolismo de lisina em diferentes organismos e esclarecer, pelo menos em parte, o envolvimento da via da sacaropina em processos de sinalização e resposta a estresses. (AU)

Publicações científicas

(6)

(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)

KIYOTA, EDUARDO; PENA, IZABELLA AGOSTINHO; ARRUDA, PAULO. The saccharopine pathway in seed development and stress response of maize. PLANT CELL AND ENVIRONMENT, v. 38, n. 11, p. 2450-2461, NOV 2015. (12/00235-5, 10/50114-4)

NESHICH, IZABELLA A. P.; KIYOTA, EDUARDO; ARRUDA, PAULO. Genome-wide analysis of lysine catabolism in bacteria reveals new connections with osmotic stress resistance. ISME Journal, v. 7, n. 12, p. 2400-2410, DEC 2013. (12/00235-5, 10/50114-4)

DE MELLO SERRANO, GUILHERME COUTINHO; REZENDE E SILVA FIGUEIRA, THAIS; KIYOTA, EDUARDO; ZANATA, NATALIA; ARRUDA, PAULO. Lysine degradation through the saccharopine pathway in bacteria: LKR and SDH in bacteria and its relationship to the plant and animal enzymes. FEBS Letters, v. 586, n. 6, p. 905-911, MAR 23 2012. (10/50114-4)

ARRUDA, PAULO; NESHICH, IZABELLA PENA. Nutritional-rich and stress-tolerant crops by saccharopine pathway manipulation. FOOD AND ENERGY SECURITY, v. 1, n. 2, p. 141-147, NOV 2012. (12/00235-5, 10/50114-4)

PENA, IZABELLA A.; MARQUES, LYGIA A.; LARANJEIRA, ANGELO B. A.; YUNES, JOSE A.; EBERLIN, MARCOS N.; ARRUDA, PAULO. Simultaneous detection of lysine metabolites by a single LC-MS/MS method: monitoring lysine degradation in mouse plasma. SPRINGERPLUS, v. 5, FEB 25 2016. (13/23920-8, 10/50114-4, 12/00235-5)

PENA, IZABELLA AGOSTINHO; MARQUES, LYGIA AZEVEDO; LARANJEIRA, ANGELO B. A.; YUNES, JOSE A.; EBERLIN, MARCOS N.; MACKENZIE, ALEX; ARRUDA, PAULO. Mouse lysine catabolism to aminoadipate occurs primarily through the saccharopine pathway; implications for pyridoxine dependent epilepsy (PDE). BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-MOLECULAR BASIS OF DISEASE, v. 1863, n. 1, p. 121-128, JAN 2017. (13/23920-8, 10/50114-4, 12/00235-5)