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The role of amino acid permeases and tryptophan biosynthesis in Cryptococcus neoformans survival

Processo: 15/13052-4
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
Vigência: 01 de outubro de 2015 - 29 de fevereiro de 2016
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
Pesquisador responsável:Renata Castiglioni Pascon
Beneficiário:Renata Castiglioni Pascon
Instituição-sede: Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas (ICAQF). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus Diadema. Diadema , SP, Brasil
Assunto(s):Cryptococcus neoformans  Micologia médica 

Resumo

A Criptococose é uma doença oportunista causada pelo fungo C. neoformans que têm aumentado nos últimos anos, tornando-se um grave problema devido à escassez de antifúngicos no mercado, principalmente por causa da baixa ocorrência de alvos. As vias de biossíntese de aminoácidos são alvos atraentes para os antifúngicos, pois teriam alta toxicidade seletiva. Em C. neoformans a rota de biossíntese do triptofano é única, não está presente em mamíferos e, dependendo da relevância que tem na sobrevivência e na virulência deste patógeno, poderá ser considerada como um bom alvo de drogas para o desenvolvimento de novos antifúngicos. Partindo desta premissa, o objetivo deste trabalho foi interromper a via de síntese do triptofano em dois pontos diferentes e avaliar qual impacto isso tem na sobrevivência do patógeno. A estratégia foi deletar os genes TRP3 e TRP5, os quais codificam enzimas envolvidas no primeiro e no último passo da via. Após inúmeros ciclos de transformação e seleção não foi possível recuperar nenhum mutante com o fenótipo auxotrófico esperado, sugerindo que as mutações são letais. A inativação condicional de TRP3 e TRP5 pela técnica de RNA de interferência comprovou que a biossíntese do triptofano é essencial em C. neoformans. Este resultado valida o uso desta via como alvo para o desenvolvimento de novos antifúngicos e suscita uma questão importante: a essencialidade da via reflete a ineficiência de C. neoformans em transportar aminoácidos para o meio intracelular? Para responder à esta pergunta foi realizado um levantamento das permeases de aminoácidos codificadas pelo genoma de C. neoformans. Os resultados de bioinformática demonstraram que este fungo possui 8 loci (AAP1 a AAP8) que codificam sequencias de aminoácidos com alta similaridade às 24 permeases de S. cerevisiae classificadas como APC. O padrão de expressão destas 8 permeases em resposta às diferentes condições nutricionais foi avaliado por PCR em tempo real. O resultado mostrou que somente 6 são, de fato, expressas nas condições aqui testadas, todas têm expressão induzida em meio pobre e destas, AAP2, AAP4, AAP5 e AAP8 parecem ser induzidas pela presença de aminoácidos. O mecanismo de repressão catabólica por nitrogênio parece atuar sobre 3 permeases (AAP2 AAP5 e AAP8). Em suma, este trabalho demonstrou que a via de síntese de triptofano em C. neoformans é um excelente alvo de novos antifúngicos e ofereceu uma possível explicação para a essencialidade da via de biossíntese do triptofano em C. neoformans, além de indicar o 6-diazo-5-oxo-L-norleucina (DON) e o N-(3-indolilacetil)-DL-ácido aspártico como possíveis inibidores desta via. (AU)

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