Entendo as diferenças cinéticas entre as isoformas Kidney-type Glutaminase e glutaminase C

• Processo: 11/15107-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2013
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Andre Luis Berteli Ambrosio
• Beneficiário: Amanda Petrina Scotá Ferreira
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Cinética enzimática Biofísica Neoplasias Glutaminase
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biofísica | câncer | Cinética Enzimática | glutaminase | glutaminólise | Estudo de proteínas

Resumo

O metabolismo da glutamina é chave para a manutenção do fenótipo altamente proliferativo característico das células tumorais, via catálise desse aminoácido para geração de precursores biossintéticos (envolvidos na síntese de lipídeos, aminoácidos e nucleotídeos) assim como fonte de oxidação de carbono e geração de energia. O primeiro passo desse processo metabólico, ou seja, a conversão de glutamina em glutamato e amônia é realizado pelas glutaminases. Três isoenzimas das glutaminases já foram identificadas em mamíferos: Kidney-type glutaminase (KGA), sua isoforma por splicing alternativo Glutaminase C (GAC), e a Liver-Type Glutaminase (LGA), codificada por um gene distinto. Cristalização e estudos de SAXS da isoforma GAC realizados em nosso laboratório revelaram que tetrâmeros são formados pelo domínio catalítico e que a tetramerização estabiliza um "gating loop" em conformação aberta, passo essencial para a acessibilidade do substrato glutamina. Além, o íon fosfato aumenta a taxa de turn-over da enzima e a libera da inibição pelo produto glutamato. Entretanto, curiosamente temos observado que, apesar das isoformas KGA e GAC serem idênticas em seu domínio catalítico, ambas apresentam distintas eficiências catalíticas para o substrato glutamina. Procurando entender a natureza desta diferença, o objetivo deste projeto é determinar a constante de dissociação tetrâmero-dímero destas isoformas, assim como a importância do segmento C-terminal da GAC para atividade e oligomerização. Mais, iremos realizar mutações sítio dirigidas de resíduos do "gating loop" visando decifrar seu exato mecanismo de ação no processo de tetramerização-ativação destas isoformas. Por fim, procuraremos uma melhor descrição do movimento deste loop entre as formas diméricas e tetraméricas através da cristalização de um mutante incapaz de tetramerizar, assim como através do uso da técnica de ressonância de spin eletrônico de sondas adicionadas nesta região.

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

FERREIRA, Amanda Petrina Scotá. Entendendo o mecanismo de ativação e as diferenças cinéticas entre as isoformas Kidney-type Glutaminase e Glutaminase C. 2013. Dissertação de Mestrado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia Campinas, SP.