Estudos estruturais dos complexos formados entre o domínio de degradação dependente de oxigênio (ODD) da subunidade alfa do fator de transcrição HIF-1 e prolil-hidroxilases

• Processo: 12/05997-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2013
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Andre Luis Berteli Ambrosio
• Beneficiário: Angela Maria Fala
• Supervisor: Grazyna Kochan
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Oxford, Inglaterra
• Vinculado à bolsa: 10/13739-6 - Montagem de um sistema de expressão e purificação heteróloga do fator de transcrição induzido por hipóxia HIF-1 humano visando estudos estruturais e bioquímicos., BP.MS
• Assunto(s): Metabolismo Células tumorais Prolil hidroxilases Neoplasias
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: câncer | Hif-1 | metabolismo | Prolil-hidroxilases | Biologia Estrutural

Resumo

Células tumorais empregam estratégias complexas para lidar com a deprivação de oxigênio, como por exemplo, através da indução da formação de novos vasos sanguíneos e alterações no metabolismo energético. Extensos trabalhos realizados durante a última década têm demonstrado o importante papel de um fator de transcrição induzível por hipóxia, denominado HIF, como regulador chave da adaptação celular ao baixo oxigênio. HIF-1 é um heterodímero, composto por subunidades alfa e beta, que medeia as respostas de adaptação para alterações na oxigenação de tecidos, regulando a transcrição de mais de 100 genes-alvo conhecidos. Adicionalmente, tem sido amplamente demonstrado que a chave para a regulação dependente do oxigênio de genes por HIF é especificamente a subunidade alfa, a qual é rapidamente degradada em condições normóxicas através da via proteossômica e torna-se estável sob condições de hipóxia. No entanto, os verdadeiros sensores de oxigênio que controlam diretamente o destino da subunidade alfa e, portanto, toda a via de HIF, foram identificados como sendo membros de uma classe proteínas de ligação de oxigênio conhecidas como prolil-hydrixilases, ou PDD1, 2 e 3. PHDs modificam covalentemente HIF-1alfa (através da hidroxilação de dois resíduos de prolina) permitindo assim seu reconhecimento por um complexo multiprotéico que rapidamente a dirige para a degradação. Uma variedade de doenças humanas, incluindo o câncer, são caracterizadas por, ou associadas a hipóxia tecidual. Portanto, a manipulação da via HIF-PHD via pequenas moléculas é prevista como capaz de alterar significativamente o seu curso clínico. Dentro desse contexto, e de acordo com a linha de pesquisa corrente e o projeto de mestrado da candidata Ângela Maria Fala, o projeto proposto visa a reconstituição in vitro e estudos estruturais dos complexos formados entre o domínio de degradação dependente de oxigênio (ODD) da subunidade ± do heterodimero da HIF-1 humana e prolil-hidroxilases PHD1, 2 e 3, em colaboração com o grupo de Biotecnologia Structural Genomics Consortium, junto à Universidade de Oxford, no Reino Unido. O SGC é um dos principais consórcios mundiais voltados para biologia estrutural de proteínas humanas com interesse em saúde. O estágio será supervisionado pela Dra. Grazyna Kochan, que é a umas das responsáveis pelo grupo, devido à sua ampla experiência com estudos estruturais de proteínas com essas proteínas (HIF e PHDs). Ainda, caso obtenha cristais, a aluna utilizará as linhas de luz dedicadas à cristalografia de macromoléculas do Laboratório Síncrotron Diamond, localizado nas vizinhanças de Oxford. (AU)