Caracterização das diferenças estruturais e funcionais do proteassomo 20s da levedura Saccharomyces cerevisiae após mutações sítio-específicas de seus resíduos de Cys modificados por S-glutatiolação

• Processo: 14/21058-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2015
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2017
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Marilene Demasi
• Beneficiário: Marilene Demasi
• Instituição Sede: Instituto Butantan. Secretaria da Saúde (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Proteólise Complexo de endopeptidases do proteassoma Glutatiolação proteica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: proteasome | proteólise | S-glutatiolação proteica | Proteólise

Resumo

O proteassomo é um complexo multicatalítico e multimérico que faz parte do sistema ubiquitina-proteassomo (UPS). O proteassomo é constituído de uma unidade catalítica denominada 20S (20SPT), associada ou não a unidades regulatórias sendo a 19S a mais abundante. Quando associado à unidade 19S forma o complexo denominado de 26S (26SPT). Este complexo é o responsável pela degradação de proteínas reguladas pelo processo de poliubiquitinação envolvidas na regulação do ciclo e sinalização celular, apresentação antigênica e controle da síntese proteica. No entanto, proteínas oxidadas são degradadas pelo 20SPT mesmo na ausência de unidades regulatórias e independentemente da modificação com poliubiquitina e do consumo de ATP. O aumento da hidrofobicidade devido à oxidação parece facilitar a interação dessas proteínas com o 20SPT. A remoção de proteínas oxidadas pelo 20SPT é uma importante defesa intracelular e preventiva da formação de agregados proteicos. O 20SPT é formado por quatro anéis heptaméricos na seguinte ordem ±²²±. Seus sítios catalíticos localizam-se em três das subunidades ² e os heptâmeros ± são responsáveis pela regulação da abertura e fechamento da câmara catalítica. Dentre as modificações pós-traducionais que o 20SPT sofre, a glutatiolação regula a abertura do anel ±. A forma glutatiolada do 20SPT degrada mais eficientemente proteínas oxidadas quando comparada à reduzida devido à abertura da câmera catalítica. Como demonstrado por Silva e colaboradores (2012), dois resíduos de Cys, dentre 32 Cys presentes na estrutura do 20SPT da levedura Saccharomyces cerevisiae, foram encontrados glutatiolados em preparações do 20SPT purificado de leveduras crescidas até a fase estacionária em meio de glicose. Os objetivos do presente projeto são avaliar o fenótipo e a capacidade de remoção de proteínas oxidadas de linhagens de levedura mutantes pela substituição dos resíduos de Cys glutatioláveis do 20SPT, aqueles encontrados previamente glutatiolados (C76 e C221 da subunidade ±5) e caracterizar as diferenças estruturais e funcionais do 20SPT apresentando essas mutações. (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)

LEME, JANAINA M. M.; OHARA, ERINA; SANTIAGO, VERONICA F.; BARROS, MARIO H.; NETTO, LUIS E. S.; PIMENTA, DANIEL C.; MARIANO, DOUGLAS O. C.; OLIVEIRA, CRISTIANO L. P.; BICEV, RENATA N.; BARRETO-CHAVES, MARIA L. M.; et al. Mutations of Cys and Ser residues in the alpha 5-subunit of the 20S proteasome from Saccharomyces cerevisiae affects gating and chronological lifespan. Archives of Biochemistry and Biophysics, v. 666, p. 63-72, MAY 15 2019. (14/21058-0)