Mecanismos de indução da via da sacaropina em células humanas

• Processo: 12/00235-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2012
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2015
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Humana e Médica
• Pesquisador responsável: Paulo Arruda
• Beneficiário: Izabella Agostinho Pena
• Instituição Sede: Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 13/12271-9 - Expressão, purificação e determinação da estrutura cristalográfica da enzima lisina cetoglutarato redutase/Sacaropina desidrogenase (LKR/SDH) humana, BE.EP.DD
• Assunto(s): Sacaropina desidrogenases Regulação da expressão gênica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cultura de células humanas | estresse celular | Regulação da expressão gênica | Regulação da via da Sacaropina de degradação de lisina | Via da Sacaropina | Bioinformática, Biologia Molecular e Expressão Gênica

Resumo

A via da sacaropina de degradação de lisina vem sendo estudada há décadas em diversos organismos e tem-se demonstrado que potencialmente possui uma conexão com vias de resposta a diversas formas de estresse celular. Em plantas e mamíferos, a superexpressão de genes desta via proporcionou significativa proteção contra estresse osmótico e oxidativo, e sabe-se que, em plantas, há significativo aumento da expressão dos genes da via da sacaropina em condições estressantes. Em procariotos também existem evidências acerca da correlação entre estresse e a via em questão. Em mamíferos ainda não foi testada a inducibilidade desta via em tais condições e pouco se sabe sobre os mecanismos moleculares que levam a indução da mesma. Os estresses celulares, como o estresse oxidativo, estão em evidência na pesquisa científica pois têm sido associados às causas de várias doenças de alta prevalência na população, como vários tipos de cânceres, arteriosclerose, obesidade, Alzheimer e outras doenças neurodegenerativas. Se realmente a via da sacaropina possuir alguma relação direta com a indução de resposta a estresses celulares e for decifrado o mecanismo de indução, o conhecimento gerado pode ser extremamente útil não só em termos de pesquisa básica e maior compreensão da fisiologia da via da sacaropina, como também para fins terapêuticos através da criação de um novo método de modular a resposta a estresses. O presente projeto de pesquisa almeja decifrar quais são os mecanismos que regulam a indução da via da sacaropina em resposta a estresses, bem como a identificação dos possíveis fatores de transcrição e/ou compostos indutores que atuem neste caminho. Será usada uma abordagem in silico, com ferramentas de Bioinformática e uma abordagem experimental, com cultura de células humanas (células HEK293), fundamental em vista do enorme ferramental disponível para investigação utilizando biologia celular e molecular. Adicionalmente, o estudo da via em células humanas complementará os estudos que estão sendo realizados em plantas e bactérias possibilitando uma visão geral dos mecanismos de modulação da via em diferentes modelos biológicos. (AU)

Publicações científicas

(8)

(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)

BARRETO, PEDRO; OKURA, VAGNER; PENA, IZABELLA A.; MAIA, RENATO; MAIA, IVAN G.; ARRUDA, PAULO. Overexpression of mitochondrial uncoupling protein 1 (UCP1) induces a hypoxic response in Nicotiana tabacum leaves. Journal of Experimental Botany, v. 67, n. 1, p. 301-313, JAN 2016. (12/00235-5, 14/17634-5, 14/24183-0)

KIYOTA, EDUARDO; PENA, IZABELLA AGOSTINHO; ARRUDA, PAULO. The saccharopine pathway in seed development and stress response of maize. PLANT CELL AND ENVIRONMENT, v. 38, n. 11, p. 2450-2461, NOV 2015. (12/00235-5, 10/50114-4)

NESHICH, IZABELLA A. P.; KIYOTA, EDUARDO; ARRUDA, PAULO. Genome-wide analysis of lysine catabolism in bacteria reveals new connections with osmotic stress resistance. ISME Journal, v. 7, n. 12, p. 2400-2410, DEC 2013. (12/00235-5, 10/50114-4)

ARRUDA, PAULO; NESHICH, IZABELLA PENA. Nutritional-rich and stress-tolerant crops by saccharopine pathway manipulation. FOOD AND ENERGY SECURITY, v. 1, n. 2, p. 141-147, NOV 2012. (12/00235-5, 10/50114-4)

BARRETO, PEDRO; OKURA, VAGNER KATSUMI; PENA NESHICH, IZABELLA AGOSTINHO; MAIA, IVAN DE GODOY; ARRUDA, PAULO. Overexpression of UCP1 in tobacco induces mitochondrial biogenesis and amplifies a broad stress response. BMC PLANT BIOLOGY, v. 14, MAY 28 2014. (12/00235-5, 12/00126-1)

DIAS-LOPES, CAMILA; NESHICH, IZABELLA A. P.; NESHICH, GORAN; ORTEGA, JOSE MIGUEL; GRANIER, CLAUDE; CHAVEZ-OLORTEGUI, CARLOS; MOLINA, FRANCK; FELICORI, LIZA. Identification of New Sphingomyelinases D in Pathogenic Fungi and Other Pathogenic Organisms. PLoS One, v. 8, n. 11, NOV 1 2013. (12/00235-5, 09/16376-4)

PENA, IZABELLA AGOSTINHO; MARQUES, LYGIA AZEVEDO; LARANJEIRA, ANGELO B. A.; YUNES, JOSE A.; EBERLIN, MARCOS N.; MACKENZIE, ALEX; ARRUDA, PAULO. Mouse lysine catabolism to aminoadipate occurs primarily through the saccharopine pathway; implications for pyridoxine dependent epilepsy (PDE). BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-MOLECULAR BASIS OF DISEASE, v. 1863, n. 1, p. 121-128, JAN 2017. (13/23920-8, 10/50114-4, 12/00235-5)

PENA, IZABELLA A.; MARQUES, LYGIA A.; LARANJEIRA, ANGELO B. A.; YUNES, JOSE A.; EBERLIN, MARCOS N.; ARRUDA, PAULO. Simultaneous detection of lysine metabolites by a single LC-MS/MS method: monitoring lysine degradation in mouse plasma. SPRINGERPLUS, v. 5, FEB 25 2016. (13/23920-8, 10/50114-4, 12/00235-5)

Publicações acadêmicas

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

PENA, Izabella Agostinho. Aminoadipate-semialdehyde synthase (AASS) as a novel therapeutic target for pyridoxine-dependent epilepsy. 2015. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia Campinas, SP.