Estudo funcional de componentes do exossomo e do spliceossomo de Saccharomyces cerevisiae e de seu papel no controle pós-transcricional de expressão gênica

• Processo: 15/06477-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Vigência: 01 de janeiro de 2016 - 31 de dezembro de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Carla Columbano de Oliveira
• Beneficiário: Carla Columbano de Oliveira
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Auxílios(s) vinculado(s): 17/17706-4 - EMU concedido no processo 15/06477-9: ultra-centrífuga e rotores, AP.EMU
• Bolsa(s) vinculada(s): 20/15106-2 - Estudo do mecanismo de recrutamento do exossomo nas etapas iniciais de biogênese ribossomal, BP.IC; 20/03315-6 - Construção e caracterização de mutantes termossensíveis do fator geral de splicing Cwc24 em Saccharomyces cerevisiae, BP.IC; 18/17562-5 - Caracterização das proteínas neuronais que interagem com a subunidade EXOSC8 (Rrp43) do exossomo e regulam sua atividade, BP.DD; 17/17777-9 - Estudo dos mecanismos de transporte celular de subunidades do complexo exossomo em Saccharomyces cerevisiae, BP.MS
• Assunto(s): Ribonucleoproteínas Expressão gênica Exossomos Spliceossomos Saccharomyces cerevisiae
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Complexos de ribonucleoproteínas | controle pós-transcricional de expressão gênica | exossomo | Interação proteína-proteína | interação proteína-RNA | spliceossomo | Controle de expressão gênica

Resumo

Em eucariotos, os RNAs passam por várias etapas de processamento para sua maturação, que incluem adição de cap na extremidade 5', splicing, poliadenilação, modificação de nucleotídeos e transporte para o citoplasma, onde serão finalmente degradados. Todos os RNAs envolvidos em tradução (mRNAs, tRNAs e rRNAs) passam por essas etapas. Apesar de também passarem por processamento, os snRNAs (que atuam em splicing) e snoRNAs (participam do processamento de rRNA) exercem suas funções no núcleo. Todas essas etapas envolvem interações específicas proteína-proteína e RNA-proteínas que são essenciais para o controle de expressão gênica. O complexo enzimático com atividade exoribonucleolítica denominado exossomo tem sido o foco central da pesquisa do nosso grupo, tanto aquele presente em levedura, como em archaea. Temos realizado estudos funcionais do exossomo de levedura e estruturais do exossomo de levedura e de archaea (Lourenco et al., 2013; Luz et al., 2010; Navarro et al., 2008; Oliveira et al., 2002; Ramos et al., 2006). Neste projeto, propomos a continuação dos estudos do exossomo de levedura, focando principalmente na localização subcelular das subunidades deste complexo. Através de estudos anteriores em nosso laboratório, identificamos e caracterizamos as funções de várias novas proteínas de Saccharomyces cerevisiae envolvidas em diferentes etapas de processamento de RNA, dentre elas, Nop17 e Cwc24, que conectam splicing e processamento de pré-rRNAs (Gonzales et al., 2005; Goldfeder and Oliveira, 2008). Nop17 participa da montagem de complexos multiproteicos, dentre eles, um grupo específico de complexos de ribonucleoproteínas, os snoRNPs de box C/D (responsáveis por metilações de ribose nos rRNAs) (Gonzales et al., 2005). Através da caracterização funcional de Cwc24, mostramos que está participa de splicing, afetando principalmente pré-RNAs com a sequência de ramificação (branch site) não consenso (Goldfeder and Oliveira, 2008). Em um trabalho posterior, demonstramos que embora Cwc24 seja especialmente requerida no splicing de RNAs cujo intron não tem a sequência consenso no sítio de ramificação, Cwc24 participa do processo de splicing como um fator geral, através de suas interações com outros fatores de splicing, Brr2 e Prp19 (Coltri and Oliveira, 2012). Neste projeto, pretendemos continuar os estudos para a caracterização funcional de Cwc24 e determinar seu papel em splicing de pré-RNAs. Nop53 também foi identificada em nosso laboratório através de sua interação com Nop17 e caracterizada como sendo um fator envolvido em processamento de rRNA (Granato et al., 2005). Estudos posteriores demonstraram que Nop53 também interage com a subunidade do exossomo Rrp6, e ativa este complexo durante o processamento de rRNA (Granato et al., 2008). Neste projeto, pretendemos também continuar os estudos de caracterização funcional de Nop53 e determinar seu papel na ativação do exossomo. Este projeto, portanto, propõe o estudo de vários aspectos de processamento de RNA, que envolvem diferentes complexos enzimáticos, conectados entre si através de interações proteicas. (AU)

Publicações científicas

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(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)

OKUDA, ELLEN K.; GONZALES-ZUBIATE, FERNANDO A.; GADAL, OLIVIER; OLIVEIRA, CARLA C.. Nucleolar localization of the yeast RNA exosome subunit Rrp44 hints at early pre-rRNA processing as its main function. Journal of Biological Chemistry, v. 295, n. 32, p. 11195-11213, AUG 7 2020. (17/17777-9, 15/06477-9, 18/19451-6)

GONZALES-ZUBIATE, FERNANDO A.; OKUDA, ELLEN K.; DA CUNHA, JULIA P. C.; OLIVEIRA, CARLA COLUMBANO. Identification of karyopherins involved in the nuclear import of RNA exosome subunit Rrp6 in Saccharomyces cerevisiae. Journal of Biological Chemistry, v. 292, n. 29, p. 12267-12284, JUL 21 2017. (12/50196-6, 10/51842-3, 15/06477-9)

CEPEDA, LEIDY PAOLA P.; BAGATELLI, FELIPE F. M.; SANTOS, RENATA M.; SANTOS, MARLON D. M.; NOGUEIRA, FABIO C. S.; OLIVEIRA, CARLA C.. The ribosome assembly factor Nop53 controls association of the RNA exosome with pre-60S particles in yeast. Journal of Biological Chemistry, v. 294, n. 50, p. 19365+, DEC 13 2019. (15/06477-9, 15/05776-2)

BAGATELLI, FELIPE F. M.; DE LUNA VITORINO, FRANCISCA N.; DA CUNHA, JULIA P. C.; OLIVEIRA, CARLA C.. The ribosome assembly factor Nop53 has a structural role in the formation of nuclear pre-60S intermediates, affecting late maturation events. Nucleic Acids Research, v. 49, n. 12, p. 7053-7074, JUL 9 2021. (15/05776-2, 15/06477-9, 13/07467-1)

CARVALHO, FELIPE A.; BARROS, MOISES R. A.; GIROTTO, THIERRY P. F.; PERONA, M. GRISELDA; OLIVEIRA, CARLA C.. Utilization of Grafix for the Detection of Transient Interactors of Saccharomyces cerevisiae Spliceosome Subcomplexes. JOVE-JOURNAL OF VISUALIZED EXPERIMENTS, n. 165, NOV 2020. (15/06477-9)

CARVALHO, FELIPE A.; BARROS, MOISES R. A.; GIROTTO, THIERRY P. F.; PERONA, M. GRISELDA; OLIVEIRA, CARLA C.. Utilization of Grafix for the Detection of Transient Interactors of Saccharomyces cerevisiae Spliceosome Subcomplexes. JOVE-JOURNAL OF VISUALIZED EXPERIMENTS, v. N/A, n. 165, p. 9-pg., 2020-11-01. (15/06477-9)