Uso da calorimetria de titulação isotérmica para a determinação de propriedades termodinâmicas de interação de proteína-ligante e proteína-proteína

• Processo: 11/23110-0
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de agosto de 2012 - 31 de julho de 2014
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• 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
• Bolsa(s) vinculada(s): 12/21505-0 - Auxílio técnico ao projeto "Uso da calorimetria de titulação isotérmica para a determinação de propriedades termodinâmicas de interação de proteína-ligante e proteína-proteína", BP.TT; 12/17258-8 - Auxílio técnico ao projeto "Uso da calorimetria de titulação isotérmica para a determinação de propriedades termodinâmicas de interação de proteína-ligante e proteína-proteína", BP.TT
• Assunto(s): Proteínas Mapeamento de interação de proteínas Calorimetria Termodinâmica Chaperonas moleculares Protozoa

Resumo

A interação proteína-ligante ou proteína-proteína é um dos principais eventos para a regulação e para a atividade proteica, sendo responsável pela inibição ou ativação enzimática; por mudanças conformacionais nas proteínas para a sinalização celular; transporte e armazenamento de substâncias; etc. Poucas técnicas experimentais permitem estudar estes tipos de interações em solução fornecendo um amplo espectro de informações termodinâmicas como a calorimetria de titulação isotérmica (ITC). Esta técnica usa o calor, uma sonda universal, para derivar informações como estequiometria da interação, entalpia da interação, constante de afinidade (e variação da energia livre) e entropia da interação. Além destas informações, experimentos de ITC em diferentes temperaturas permitem obter a variação da capacidade calorífica da interação. Estas informações em conjunto fornecem uma "assinatura termodinâmica" da interação que pode auxiliar na compreensão do mecanismo de interação envolvido em nível molecular, principalmente com o auxílio de informações estruturais obtidas por outras técnicas. O entendimento molecular de uma interação proteína-ligante ou proteína-proteína pode auxiliar na compreensão do mecanismo de regulação proteica e também pode contribuir para o desenho racional de novos fármacos. A ITC também permite monitorar o fluxo de uma reação enzimática produzindo informações como constante de Michaelis-Menten, constante de catálise e constante de inibição quando realizada na presença de inibidores. Desta forma, o objetivo deste projeto é aplicar a ITC para obter informações termodinâmicas da interação proteína-ligante ou proteína-proteína para correlacionar estas informações com dados estruturais em baixa e alta resolução de várias proteínas em estudo no grupo de BMB/IQSC/USP. As pesquisas no grupo BMB abrangem 4 linhas principais envolvendo chaperonas moleculares das famílias Hsp90 e Hsp70 (e suas co-chaperonas) de humano e de protozoários e também de uma enzima metabolizadora de tripanomicidas. A técnica de ITC poderá auxiliar consideravelmente a caracterização das proteínas em estudo no grupo BMB. (AU)

Publicações científicas

(20)

(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)

MELO SILVA, NOELI SOARES; DE CAMARGO RODRIGUES, LUIZ FERNANDO; DORES-SILVA, PAULO ROBERTO; MONTANARI, CARLOS ALBERTO; INACIO RAMOS, CARLOS HENRIQUE; SOUZA BARBOSA, LEANDRO RAMOS; BORGES, JULIO CESAR. Structural, thermodynamic and functional studies of human 71 kDa heat shock cognate protein (HSPA8/hHsc70). BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-PROTEINS AND PROTEOMICS, v. 1869, n. 12 DEC 2021. Citações Web of Science: 0.

DORES-SILVA, PAULO ROBERTO; RODRIGUES KIRALY, VANESSA THOMAZ; DE OLIVEIRA MORITZ, MILENE NOBREGA; BALASCO SERRAO, VITOR HUGO; SIQUEIRA DOS PASSOS, PATRICIA MARIA; SPAGNOL, VALENTINE; TEIXEIRA, FELIPE ROBERTI; GAVA, LISANDRA MARQUES; CAUVI, DAVID MARIO; INACIO RAMOS, CARLOS HENRIQUE; DE MAIO, ANTONIO; BORGES, JULIO CESAR. New insights on human Hsp70-escort protein 1: Chaperone activity, interaction with liposomes, cellular localizations and HSPA's self-assemblies remodeling. International Journal of Biological Macromolecules, v. 182, p. 772-784, JUL 1 2021. Citações Web of Science: 0.

SILVA, NOELI S. M.; TORRICILLAS, MARCELA S.; MINARI, KARINE; BARBOSA, LEANDRO R. S.; SERAPHIM, V, THIAGO; BORGES, JULIO C. Solution structure of Plasmodium falciparum Hsp90 indicates a high flexible dimer. Archives of Biochemistry and Biophysics, v. 690, SEP 15 2020. Citações Web of Science: 0.

KIRALY, VANESSA T. R.; DORES-SILVA, PAULO R.; SERRAO, VITOR H. B.; CAUVI, DAVID M.; DE MAIO, ANTONIO; BORGES, JULIO C. Thermal aggregates of human mortalin and Hsp70-1A behave as supramolecular assemblies. International Journal of Biological Macromolecules, v. 146, p. 320-331, MAR 1 2020. Citações Web of Science: 0.

BATISTA, FERNANDA A. H.; RAMOS, JR., SERGIO L.; TASSONE, GIUSY; LEITAO, ANDREI; MONTANARI, CARLOS A.; BOTTA, MAURIZIO; MORI, MATTIA; BORGES, JULIO C. Discovery of small molecule inhibitors of Leishmania braziliensis Hsp90 chaperone. Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry, v. 35, n. 1, p. 639-649, JAN 1 2020. Citações Web of Science: 0.

SILVA, NOELI S. M.; BERTOLINO-REIS, DAYANE E.; DORES-SILVA, PAULO R.; ANNETA, FATIMA B.; SERAPHIM, THIAGO V.; BARBOSA, LEANDRO R. S.; BORGES, JULIO C. Structural studies of the Hsp70/Hsp90 organizing protein of Plasmodium falciparum and its modulation of Hsp70 and Hsp90 ATPase activities. BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-PROTEINS AND PROTEOMICS, v. 1868, n. 1 JAN 2020. Citações Web of Science: 0.

ALVES BARBOSA, EVERTON DE ALMEIDA; SERAPHIM, THIAGO VARGAS; GANDIN, CESAR AUGUSTO; TEIXEIRA, LEILANE FERREIRA; GONCALVES DA SILVA, RONNI ANDERSON; RIGHETTO, GERMANNA L.; GONCALVES, KALIANDRA DE ALMEIDA; VASCONCELLOS, RAPHAEL DE SOUZA; ALMEIDA, MARCIA ROGERIA; SILVA JUNIOR, ABELARDO; RANGEL FIETTO, JULIANA LOPES; KOBARG, JORG; GILEADI, CARINA; MASSIRER, KATLIN B.; BORGES, JULIO CESAR; NETO, MARIO DE OLIVEIRA; BRESSAN, GUSTAVO COSTA. Insights into the full-length SRPK2 structure and its hydrodynamic behavior. International Journal of Biological Macromolecules, v. 137, p. 205-214, SEP 15 2019. Citações Web of Science: 0.

MINARI, KARINE; DE AZEVEDO, ERIKA CHANG; RODRIGUES KIRALY, VANESSA THOMAZ; HELENO BATISTA, FERNANDA APARECIDA; DE MORAES, FABIO ROGERIO; DE MELO, FERNANDO ALVES; NASCIMENTO, ALESSANDRO SILVA; GAVA, LISANDRA MARQUES; INACIO RAMOS, CARLOS HENRIQUE; BORGES, JULIO CESAR. Thermodynamic analysis of interactions of the Hsp90 with adenosine nucleotides: A comparative perspective. International Journal of Biological Macromolecules, v. 130, p. 125-138, JUN 1 2019. Citações Web of Science: 1.

WALBERT VELOSO-SILVA, LAUDIMIR LEONARDO; DORES-SILVA, PAULO ROBERTO; BERTOLINO-REIS, DAYANE ELIARA; MORENO-OLIVEIRA, LOUIS FELLIPE; LIBARDI, SILVIA HELENA; BORGES, JULIO CESAR. Structural studies of Old Yellow Enzyme of Leishmania braziliensis in solution. Archives of Biochemistry and Biophysics, v. 661, p. 87-96, JAN 2019. Citações Web of Science: 1.

BATISTA, FERNANDA A. H.; DORES-SILVA, PAULO R.; BORGES, JULIO C. Molecular Chaperones Involved in Protein Recovery from Aggregates are Present in Protozoa Causative of Malaria and Leishmaniasis. CURRENT PROTEOMICS, v. 16, n. 1, p. 12-21, 2019. Citações Web of Science: 0.

SILVA, NOELI S. M.; SERAPHIM, THIAGO V.; MINARI, KARINE; BARBOSA, LEANDRO R. S.; BORGES, JULIO C. Comparative studies of the low-resolution structure of two p23 co-chaperones for Hsp90 identified in Plasmodium falciparum genome. International Journal of Biological Macromolecules, v. 108, p. 193-204, MAR 2018. Citações Web of Science: 3.

SERAPHIM, THIAGO V.; SILVA, KELLY P.; DORES-SILVA, PAULO R.; BARBOSA, LEANDRO R. S.; BORGES, JULIO C. Insights on the structural dynamics of Leishmania braziliensis Hsp90 molecular chaperone by small angle X-ray scattering. International Journal of Biological Macromolecules, v. 97, p. 503-512, APR 2017. Citações Web of Science: 6.

DORES-SILVA, PAULO R.; NISHIMURA, LETICIA S.; KIRALY, VANESSA T. R.; BORGES, JULIO C. Structural and functional studies of the Leishmania braziliensis mitochondrial Hsp70: Similarities and dissimilarities to human orthologues. Archives of Biochemistry and Biophysics, v. 613, p. 43-52, JAN 1 2017. Citações Web of Science: 2.

BATISTA, FERNANDA A. H.; SERAPHIM, THIAGO V.; SANTOS, CLELTON A.; GONZAGA, MARISVANDA R.; BARBOSA, LEANDRO R. S.; RAMOS, CARLOS H. I.; BORGES, JULIO C. Low sequence identity but high structural and functional conservation: The case of Hsp70/Hsp90 organizing protein (Hop/Sti1) of Leishmania braziliensis. Archives of Biochemistry and Biophysics, v. 600, p. 12-22, JUN 15 2016. Citações Web of Science: 3.

DORES-SILVA, P. R.; BELOTI, L. L.; MINARI, K.; SILVA, S. M. O.; BARBOSA, L. R. S.; BORGES, J. C. Structural and functional studies of Hsp70-escort protein-Hep1-of Leishmania braziliensis. International Journal of Biological Macromolecules, v. 79, p. 903-912, AUG 2015. Citações Web of Science: 4.

DORES-SILVA, PAULO R.; BARBOSA, LEANDRO R. S.; RAMOS, CARLOS H. I.; BORGES, JULIO C. Human Mitochondrial Hsp70 (Mortalin): Shedding Light on ATPase Activity, Interaction with Adenosine Nucleotides, Solution Structure and Domain Organization. PLoS One, v. 10, n. 1 JAN 23 2015. Citações Web of Science: 17.

SERAPHIM, THIAGO V.; GAVA, LISANDRA M.; MOKRY, DAVID Z.; CAGLIARI, THIAGO C.; BARBOSA, LEANDRO R. S.; RAMOS, CARLOS H. I.; BORGES, JULIO C. The C-terminal region of the human p23 chaperone modulates its structure and function. Archives of Biochemistry and Biophysics, v. 565, p. 57-67, JAN 1 2015. Citações Web of Science: 7.

BATISTA, FERNANDA A. H.; ALMEIDA, GLESSLER S.; SERAPHIM, THIAGO V.; SILVA, KELLY P.; MURTA, SILVANE M. F.; BARBOSA, LEANDRO R. S.; BORGES, J. ULIO C. Identification of two p23 co-chaperone isoforms in Leishmania braziliensis exhibiting similar structures and Hsp90 interaction properties despite divergent stabilities. FEBS Journal, v. 282, n. 2, p. 388-406, JAN 2015. Citações Web of Science: 11.

MURAKAMI, MARIO T.; RODRIGUES, NATHALIA C.; GAVA, LISANDRA M.; HONORATO, RODRIGO V.; CANDURI, FERNANDA; BARBOSA, LEANDRO R. S.; OLIVA, GLAUCIUS; BORGES, JULIO C. Structural studies of the Trypanosoma cruzi Old Yellow Enzyme: Insights into enzyme dynamics and specificity. Biophysical Chemistry, v. 184, p. 44-53, DEC 31 2013. Citações Web of Science: 4.

SERAPHIM, THIAGO V.; ALVES, MARINA M.; SILVA, INDJARA M.; GOMES, FRANCISCO E. R.; SILVA, KELLY P.; MURTA, SILVANE M. F.; BARBOSA, LEANDRO R. S.; BORGES, JULIO C. Low Resolution Structural Studies Indicate that the Activator of Hsp90 ATPase 1 (Aha1) of Leishmania braziliensis Has an Elongated Shape Which Allows Its Interaction with Both N- and M-Domains of Hsp90. PLoS One, v. 8, n. 6 JUN 24 2013. Citações Web of Science: 13.