Caracterização estrutural do complexo Ragulator, mediador da sinalização por aminoácidos na via da mTORC1

• Processo: 14/12445-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2014
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2016
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Juliana Helena Costa Smetana
• Beneficiário: Juliana Helena Costa Smetana
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Fabio Cesar Gozzo ; Ricardo Aparicio
• Assunto(s): Biologia estrutural Neoplasias Transdução de sinais Serina-treonina quinases TOR Aminoácidos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biologia Estrutural | câncer | mtor | Ragulator | sinalização celular | Biologia celular e molecular, biologia estrutural

Resumo

As vias de sinalização comumente desreguladas no desenvolvimento do câncer envolvem, com muita frequência, alterações em proteínas da via PI3K-Akt-mTOR. A quinase mTOR, identificada como o alvo da droga imunossupressora rapamicina, desempenha um papel essencial na regulação do crescimento celular integrando sinais da concentração de nutrientes tanto local quanto sistêmica, sinalizada por fatores de crescimento, além de diversos tipos de estresse. Na resposta a nutrientes, destaca-se a regulação por aminoácidos como um componente conservado da via e ao mesmo tempo pouco compreendido. Estudos recentes têm demonstrado que a sinalização por aminoácidos é mediada pelas GTPases Rag e pelo complexo Ragulator, que ancora essas GTPases na superfície do lisossomo e também promove sua ativação mediante a troca de GDP por GTP. Neste projeto, estudaremos o mecanismo molecular da ativação de mTOR por aminoácidos através da caracterização estrutural do complexo Ragulator. Pretendemos reconstruir in vitro o complexo Ragulator a partir de proteínas recombinantes e elucidar sua estrutura usando uma combinação das técnicas experimentais de espalhamento de raios-X a baixo ângulo, cristalografia e espectrometria de massas com modelagem computacional e docking. O modelo estrutural obtido será validado com experimentos de mutagênese e ensaios de interação e localização celular das subunidades. Os objetivos propostos baseiam-se em nossos estudos prévios e em uma sólida colaboração internacional com o Dr. David Sabatini (MIT/USA), pesquisador de destaque na via da quinase mTOR e responsável pela identificação do Ragulator. Os resultados esperados serão contribuições muito relevantes no campo de estudo em questão, permitindo elucidar mecanismos fundamentais na regulação dessa via e trazendo possibilidades de aplicação no desenvolvimento de novos compostos que modulem a atividade de mTOR na célula. (AU)

Publicações científicas

(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)

SOPRANO, ADRIANA SANTOS; COSTA SMETANA, JULIANA HELENA; BENEDETTI, CELSO EDUARDO. Regulation of tRNA biogenesis in plants and its link to plant growth and response to pathogens. BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENE REGULATORY MECHANISMS, v. 1861, n. 4, SI, p. 344-353, APR 2018. (14/12445-0, 11/20468-1, 12/06736-6)

RASHEED, NADIA; LIMA, TATIANI B.; MERCALDI, GUSTAVO F.; NASCIMENTO, ANDREY F. Z.; SILVA, ANA L. S.; RIGHETTO, GERMANNA L.; BAR-PELED, LIRON; SHEN, KUANG; SABATINI, DAVID M.; GOZZO, FABIO C.; et al. C7orf59/LAMTOR4 phosphorylation and structural flexibility modulate Ragulator assembly. FEBS OPEN BIO, v. 9, n. 9, JULY 2019. (17/21455-7, 14/17264-3, 14/12445-0)

SOPRANO, ADRIANA SANTOS; COSTA SMETANA, JULIANA HELENA; BENEDETTI, CELSO EDUARDO. Regulation of tRNA biogenesis in plants and its link to plant growth and response to pathogens. BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENE REGULATORY MECHANISMS, v. 1861, n. 4, p. 10-pg., 2018-04-01. (14/12445-0, 11/20468-1, 12/06736-6)