Expressão, purificação e determinação da estrutura cristalográfica da enzima lisina cetoglutarato redutase/Sacaropina desidrogenase (LKR/SDH) humana

• Processo: 13/12271-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 02 de setembro de 2013
• Data de Término da vigência: 01 de março de 2014
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Paulo Arruda
• Beneficiário: Izabella Agostinho Pena
• Supervisor: Wyatt Yue
• Instituição Sede: Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Oxford, Inglaterra
• Vinculado à bolsa: 12/00235-5 - Mecanismos de indução da via da sacaropina em células humanas, BP.DD
• Assunto(s): Sacaropina desidrogenases Mutação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Lysine-Ketoglutarate Reductase (LKR) | Saccharopine Dehydrogenase (SDH) | Saccharopine Pathway | Structural Biology | Biologia Estrutural

Resumo

A via da sacaropina de degradação de lisina vem sendo estudada há décadas em plantas e mamíferos como principal reguladora dos níveis de lisina. Tem sido mostrado que seu papel vai além do componente catabólico, conectando-se também a resposta celular e a estresses osmótico e oxidativo. Os três primeiros passos da via são efetuados pela proteína bifuncional LKR-SDH (Lisina-Cetoglutarato Reductase (LKR) Sacaropina Desidrogenase (SDH)) e a Aminoadipato Semialdeído Desidrogenase (AASADH). Em mamíferos ainda não foi feita manipulação genética para estudo do efeito fenotípico da inativação da LKR-SDH. Sabe-se que mutações no gene que codifica a LKR/SDH levam à hiperlisinemia, um erro congênito do metabolismo que pode causar manifestação clínica. Já mutações no gene ALDH7A1 podem originar epilepsia dependente de piridoxina, uma condição grave gerada pelo acúmulo de AASA. Uma potencial terapia para esta epilepsia seria a redução da atividade das enzimas LKR ou SDH, que poderia levar a redução do acúmulo de AASA. Para isso, seria indispensável conhecer as propriedades bioquímicas e estruturais da LKR/SDH humana. Dentro deste contexto, e alinhado ao meu projeto de doutorado, propomos expressar, purificar e determinar a estrutura cristalográfica da enzima LKR/SDH humana em colaboração com o grupo Metabolic & Rare Diseases do Structural Genomics Consortium (SGC) na Universidade de Oxford, no Reino Unido, um dos principais centros de estudo de estruturas proteicas humanas do mundo. O estágio será supervisionado pelo Dr. Wyatt Yue, responsável pelo grupo e com ampla experiência em estudos estruturais de proteínas metabólicas. (AU)