O fungo filamentoso Neurospora crassa como um organismo modelo para a caracterização funcional de proteínas/fatores de transcrição que regulam o metabolismo de carboidratos

• Processo: 13/24705-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2014
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Maria Celia Bertolini
• Beneficiário: Maria Celia Bertolini
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Marcos Roberto de Mattos Fontes
• Auxílio(s) vinculado(s): 19/05958-4 - EMU concedido no processo 2013/24705-3: sistema de cromatografia líquido de alta pressão, AP.EMU; 15/25143-4 - Estudos estruturais com proteínas relacionadas à importação nuclear: auxílio professor visitante, AV.EXT
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/20052-6 - Caracterização funcional do fator de transcrição FLB-3 de N. crassa, BP.PD; 17/10571-6 - Análise de especificidades de Importinas-± de diferentes organismos por técnicas estruturais e calorimétricas, BP.IC; 16/23536-1 - Caracterização funcional de proteínas quinases identificadas como reguladoras do metabolismo de glicogênio em N. crassa, BP.PD; + mais bolsas vinculadas 16/19609-3 - Treinamento em abordagens técnicas na área de Bioquímica e Biologia Molecular utilizando como organismo modelo o fungo Neurospora crassa., BP.TT; 16/14384-3 - Estabelecimento da metodologia de PTP-tag para a purificação de complexos proteicos contendo as proteínas FLB-3 e RUV-1 de Neurospora crassa, BP.IC; 16/09314-6 - Estudos estruturais e calorimétricos com a importina-alfa do fungo Neurospora crassa e sequências de localização nuclear de fatores de transcrição, BP.IC; 15/13814-1 - Caracterização estrutural do mecanismo de transporte para o núcleo celular de proteínas relacionadas ao metabolismo de glicogênio em Neurospora crassa, BP.PD; 15/09935-8 - Comparação entre Importinas-alfa das famílias alfa1 e alfa2 por técnicas estruturais e calorimétricas, BP.IC; 15/09735-9 - Caracterização funcional do fator de transcrição FLB-3 de N. crassa, BP.PD; 15/06287-5 - Treinamento em abordagens técnicas na área de Bioquímica e Biologia Molecular utilizando como organismo modelo o fungo Neurospora crassa., BP.TT; 14/10289-0 - Estudos estruturais com a importina-± do fungo Neurospora crassa e peptídeos de sequências de localização nuclear (NLS) de proteínas relacionadas ao metabolismo de fungos, BP.DR - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Neurospora crassa Proteínas quinases Fatores de transcrição Genômica Análise de sequência de RNA
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ChIP | fatores de transcrição | Genômica Estrutural | Neurospora crassa | Proteínas quinases | RNA-seq | Bioquímica e Biologia Molecular de Microrganismos

Resumo

O sequenciamento de genomas vem permitindo que estudos regulatórios possam ser realizados mais profundamente. Nas células vivas, genomas não são constituídos apenas de DNA e proteínas, mas também de uma grande quantidade de proteínas que dinamicamente interagem com o DNA e modulam a expressão gênica. Nosso laboratório vem utilizando o fungo filamentoso Neurospora crassa como um organismo modelo para o estudo dos mecanismos moleculares que participam na regulação do metabolismo de glicogênio. Resultados previamente obtidos mostraram que o metabolismo deste carboidrato de reserva está conectado com diferentes vias de sinalização celular que participam em diferentes processos biológicos, os quais indicaram a importância da energia gerada neste processo bioquímico aos diferentes processos biológicos. No projeto anterior (Proc. 08/57566-8), alguns fatores de transcrição, identificados como proteínas que regulam o metabolismo de glicogênio em N. crassa, foram funcionalmente caracterizados e vários outros estão em fase de caracterização. De maneira semelhante, utilizando uma coleção de linhagens mutantes contendo genes codificadores de proteínas quinases individualmente nocauteados, foi possível identificar proteínas quinases que provavelmente atuam como reguladoras do metabolismo do carboidrato. Este projeto tem como objetivo dar continuidade aos estudos que vem sendo realizados, mais especificamente na caracterização funcional de fatores de transcrição e proteínas quinases ainda não caracterizados em N. crassa, focando tanto no aspecto funcional como estrutural. Considerando os resultados obtidos no projeto anterior, nossas principais metas neste novo projeto são: 1) investigar como alguns fatores de transcrição atuam na regulação do metabolismo de glicogênio empregando diferentes abordagens experimentais. Neste aspecto pretendemos caracterizar os fatores de transcrição FLBC, envolvido no desenvolvimento do fungo, NIT2, envolvido no metabolismo de nitrogênio e fatores de transcrição anotados como proteínas hipotéticas, 2) Investigar como alguns fatores de transcrição podem ser transportadas ao núcleo utilizando técnicas de co-cristalização com a importina de N. crassa e de calorimetria de titulação isotérmica, 3) caracterizar funcionalmente proteínas quinases previamente identificadas como reguladoras do metabolismo de glicogênio. Neste projeto pretendemos ampliar a caracterização incluindo outros carboidratos, 4) caracterizar a conexão, demonstrada previamente em nosso laboratório, entre o relógio circadiano do fungo e a energia gerada no metabolismo do carboidrato. Com este projeto esperamos contribuir de forma efetiva para gerar informações relevantes em relação ao genoma funcional do fungo, mais especificamente em relação às redes regulatórias existentes em N. crassa. (AU)

Publicações científicas

(9)

(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)

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BONI, ANA CAROLINA; AMBROSIO, DANIELA LUZ; CUPERTINO, FERNANDA BARBOSA; MONTENEGRO-MONTERO, ALEJANDRO; VIRGILIO, STELA; FREITAS, FERNANDA ZANOLLI; CORROCHER, FLAVIA ADOLFO; GONCALVES, RODRIGO DUARTE; YANG, ALLY; WEIRAUCH, MATTHEW T.; et al. Neurospora crassa developmental control mediated by the FLB-3 transcription factor. FUNGAL BIOLOGY, v. 122, n. 6, SI, p. 570-582, JUN 2018. (13/24705-3)

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VIRGILIO, STELA; CUPERTINO, FERNANDA BARBOSA; BERNARDES, NATALIA ELISA; FREITAS, FERNANDA ZANOLLI; SEKIJIMA TAKEDA, AGNES ALESSANDRA; DE MATTOS FONTES, MARCOS ROBERTO; BERTOLINI, MARIA CELIA. Molecular Components of the Neurospora crassa pH Signaling Pathway and Their Regulation by pH and the PAC-3 Transcription Factor. PLoS One, v. 11, n. 8, AUG 24 2016. (12/09435-7, 13/24705-3)

BERNARDES, NATALIA E.; TAKEDA, AGNES A. S.; DREYER, THIAGO R.; CUPERTINO, FERNANDA B.; VIRGILIO, STELA; PANTE, NELLY; BERTOLINI, MARIA CELIA; FONTES, MARCOS R. M.. Nuclear transport of the Neurospora crassa NIT-2 transcription factor is mediated by importin-alpha. Biochemical Journal, v. 474, p. 14-pg., 2017-12-15. (14/10289-0, 13/24705-3)