Caracterização das interações moleculares entre proteínas da via de síntese de selenocisteínas

• Processo: 14/16005-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2014
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2015
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Otavio Henrique Thiemann
• Beneficiário: Jessica Fernandes Scortecci
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 08/57910-0 - Instituto Nacional de Biotecnologia Estrutural e Química Medicinal em Doenças Infecciosas - INBEQMeDI, AP.TEM
• Assunto(s): Clonagem Selênio Selenocisteína Interação proteína-proteína Interações biomoleculares Cristalização Varredura diferencial de calorimetria Espalhamento de raios X a baixos ângulos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Interação proteína-proteína | selênio | Selenocisteina | Biofísica Molecular e Estrutural

Resumo

A existência de uma maior variedade de aminoácidos codificados pelo código genético tem estimulado estudos sobre os mecanismos de síntese, reconhecimento e incorporação desses resíduos nas cadeias polipeptídicas nascentes. Como exemplo, pode-se destacar a via específica de incorporação do aminoácido selenocisteína, um evento co-traducional dirigido pelo códon UGA. Em bactérias, essa via é formada por uma complexa maquinaria molecular composta pelos elementos Selenocisteína Sintase (SelA), Fator de Elongação Específico de Reconhecimento (SelB), Selenofosfato Sintetase (SelD ou SPS), tRNA específico (SelC ou tRNAsec), sequência específica no mRNA (Sequência de Inserção de Selenocisteínas - SECIS) e Seril-tRNA Sintetase (SerRS), além de outras enzimas que suprem essa via com substratos fundamentais para a biossíntese de selenocisteínas, como a Selenocisteína Liase (CsdB). Pelo fato do selênio ter uma toxicidade elevada no ambiente celular, é fundamental a compreensão do mecanismo catalítico e de elementos essenciais na formação dos complexos da via na etapa de incorporação junto ao tRNAsec. Em bactérias, a interação entre CsdB e SPS foi proposta em 2008, no entanto, nunca verificada experimentalmente. Esse projeto visa à clonagem, expressão e purificação da enzima CsdB envolvidas nessa interação específica além da caracterização da sua interação com a enzima SPS por meio de técnicas como espectroscopia de anisotropia de fluorescência (FAS), calorimetria de varredura diferencial (DSC), calorimetria de titulação isotérmica (ITC) das proteínas nativas e de mutantes propostos no trabalho de 2008. Tentativas de caracterização estrutural utilizando técnicas como espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS) e ensaios de cristalização serão realizados. Com esses resultados, haverá uma contribuição na caracterização da via de incorporação de selênio além de prover modelos de interação entre proteínas que estejam envolvidas em metabolismos de elementos tóxicos.

Publicações científicas

(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)

BALASCO SERRAO, VITOR HUGO; DE FREITAS FERNANDES, ADRIANO; MANSOR BASSO, LUIS GUILHERME; SCORTECCI, JESSICA FERNANDES; CRUSCA JUNIOR, EDSON; LOPES CORNELIO, MARINONIO; MONSON DE SOUZA, BIBIANA; PALMA, MARIO SERGIO; DE OLIVEIRA NETO, MARIO; THIEMANN, OTAVIO HENRIQUE. The Specific Elongation Factor to Selenocysteine Incorporation in Escherichia coli: Unique tRNA(Sec) Recognition and its Interactions. Journal of Molecular Biology, v. 433, n. 23, NOV 19 2021. (13/17791-0, 14/00206-0, 12/15777-8, 12/23730-1, 14/16005-4, 98/14138-2)

FERNANDES, ADRIANO DE FREITAS; SERRAO, VITOR HUGO BALASCO; SCORTECCI, JESSICA FERNANDES; THIEMANN, OTAVIO HENRIQUE. Seryl-tRNA synthetase specificity for tRNA(sec) in Bacterial Sec biosynthesis. BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-PROTEINS AND PROTEOMICS, v. 1868, n. 8, AUG 2020. (16/20977-7, 12/23730-1, 14/16005-4)

SCORTECCI, JESSICA F.; SERRAO, VITOR HUGO B.; FERNANDES, ADRIANO F.; BASSO, LUIS G. M.; GUTIERREZ, RAISSA F.; ARAUJO, ANA PAULA U.; NETO, MARIO O.; THIEMANN, OTAVIO H.. Initial steps in selenocysteine biosynthesis: The interaction between selenocysteine lyase and selenophosphate synthetase. International Journal of Biological Macromolecules, v. 156, p. 18-26, AUG 1 2020. (12/23730-1, 16/20977-7, 14/00206-0, 13/17791-0, 14/16005-4)