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Regulação pós-transcricional da enzima glutaminase por HuR e sua relação com os altos níveis glutaminolíticos tumorais

Processo: 14/17820-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de janeiro de 2015
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
Pesquisador responsável:Sandra Martha Gomes Dias
Beneficiário:Douglas Adamoski Meira
Instituição-sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (Brasil). Campinas , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:09/10875-9 - Estudos celulares e bioquímicos da enzima glutaminase e sua relação com o câncer, AP.JP
Assunto(s):Glutaminase   Expressão gênica   Íntrons   Neoplasias

Resumo

As diferenças genéticas e metabólicas das células tumorais permitem elevadas taxas de divisão, normalmente associadas a um grande consumo de glutamina para a produção de energia e formação de blocos biossintéticos celulares (lipídeos, proteínas e ácidos nucléicos). O primeiro passo do metabolismo deste aminoácido é a conversão em glutamato, catalisada pela enzima glutaminase. Glutaminase possui três isoformas oriundas de dois genes distintos: GLS que codifica para a enzima a Kidney-Type Glutaminase (KGA) e a Glutaminase C (GAC), produtos de splicing alternativo, e GLS2 que codifica para a Liver-type Glutaminase (LGA). Estudos preliminares do laboratório indicam que a KGA e a GAC, diferentes apenas na região C-terminal, são mais expressas em tecidos tumorais do que nos tecidos não-transformados adjacentes. Além disto, a isoforma GAC apresenta níveis de mRNA e proteicos mais elevados em relação à KGA nas linhagens tumorais de mama, quando comparado com cultura de células epiteliais mamárias normais. Estes mesmos estudos indicaram a proteína HuR como potencial reguladora da estabilidade do mRNA da GAC. HuR, altamente expressa em células de câncer, pode estar relacionada com os elevados níveis proteicos de GAC em tecidos tumorais. Durante o mestrado do aluno, foi realizado uma avaliação preliminar de bancos de microarranjo o qual indicou que há uma correlação heterogênea entre HuR, GAC e KGA quanto ao tipo de tecido avaliado. Serão expandidas as avaliações utilizando maior volume de dados de microarranjo e também e RNAseq para validar estes achados. Tal heterogeneidade está provavelmente envolvida com a sublocalização celular da proteína, dado que HuR pode atuar em várias instâncias regulatórias do mRNA, tais como splicing, estabilização e modulação da tradução. Silenciamento da proteína HuR na linhagem de tumor de próstata PC-3, através de sistema viral, levou ao aumento do nível proteico de GAC e diminuição de KGA, enquanto que superexpressão da construção HuR-V5-6xHis levou à redução de GAC e aumento de KGA. Ensaios de atividade de luciferase dirigido pelo 3'UTR destas isoformas e avaliação in silico de sequências regulatórias do íntron 14 (decisivo para a definição entre as proteínas através de splicing alternativo) apontam para a possibilidade de que HuR possa regular a estabilidade/tradução do mRNA de GAC enquanto que também está potencialmente envolvido no splicing alternativo do pre-mRNA GLS e na escolha de KGA, ao menos na linhagem PC-3. A ação de HuR sobre o splicing alternativo de GLS será avaliada pelo (já construído) plasmídeo repórter bicromático contendo o mini gene RG6 e o íntron 14. A atividade enzimática da glutaminase, assim como os níveis extra e intracelulares de nutrientes, especialmente glutamina, serão avaliados por RMN após realizar o knock down ou superexpressão de HuR. Todos os experimentos serão realizados no contexto das linhagens celulares PC-3, DU-145 e a não-transformada imortalizada iPrEC. Resultados preliminares de pull-down mostraram interação direta entre HuR recombinante produzida em sistema heterólogo e o 3'UTR de GAC. A confirmação de tais resultados e estudos de R-EMSA do elemento full length ou de seus subclones irão confirmar a interação, assim como definir as sub-regiões envolvidas. Por fim, experimentos in vitro e em modelo animal serão utilizados para verificar a correlação entre obesidade/inflamação (Através NFkB/HuR) e a atividade glutaminolítica. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre a bolsa:
Estudo desvenda como é regulada a produção de enzima-chave para o câncer 

Publicações científicas (4)
(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)
DOS REIS, LARISSA MENEZES; ADAMOSKI, DOUGLAS; OLIVEIRA SOUZA, RODOLPHO ORNITZ; RODRIGUES ASCENCAO, CAROLLINE FERNANDA; SOUSA DE OLIVEIRA, KRISHINA RATNA; CORREA-DA-SILVA, FELIPE; DE SA PATRONI, FABIO MALTA; DIAS, MARILIA MEIRA; CONSONNI, SILVIO ROBERTO; MENDES DE MORAES-VIEIRA, PEDRO MANOEL; SILBER, ARIEL MARIANO; GOMES DIAS, SANDRA MARTHA. Dual inhibition of glutaminase and carnitine palmitoyltransferase decreases growth and migration of glutaminase inhibition-resistant triple-negative breast cancer cells. Journal of Biological Chemistry, v. 294, n. 24, p. 9342-9357, JUN 14 2019. Citações Web of Science: 1.
KRISHNA NAGAMPALLI, RAGHAVENDRA SASHI; NECIOSUP QUESNAY, JOSE EDWIN; ADAMOSKI, DOUGLAS; ISLAM, ZEYAUL; BIRCH, JAMES; SEBINELLI, HEITOR GOBBI; BRUNO MOREIRA GIRARD, RICHARD MARCEL; RODRIGUES ASCENCAO, CAROLLINE FERNANDA; FALA, ANGELA MARIA; PAULETTI, BIANCA ALVES; CONSONNI, SILVIO ROBERTO; DE OLIVEIRA, JULIANA FERREIRA; TEIXEIRA SILVA, AMANDA CRISTINA; FRANCHINI, KLEBER GOMES; PAES LEME, ADRIANA FRANCO; SILBER, ARIEL MARIANO; CIANCAGLINI, PIETRO; MORAES, ISABEL; GOMES DIAS, SANDRA MARTHA; BERTELI AMBROSIO, ANDRE LUIS. Human mitochondrial pyruvate carrier 2 as an autonomous membrane transporter. SCIENTIFIC REPORTS, v. 8, FEB 22 2018. Citações Web of Science: 4.
QUINTERO, MELISSA; ADAMOSKI, DOUGLAS; DOS REIS, LARISSA MENEZES; RODRIGUES ASCENCAO, CAROLLINE FERNANDA; SOUSA DE OLIVEIRA, KRISHINA RATNA; GONCALVES, KALIANDRA DE ALMEIDA; DIAS, MARILIA MEIRA; CARAZZOLLE, MARCELO FALSARELLA; GOMES DIAS, SANDRA MARTHA. Guanylate-binding protein-1 is a potential new therapeutic target for triple-negative breast cancer. BMC CANCER, v. 17, NOV 7 2017. Citações Web of Science: 7.
REDIS, ROXANA S.; VELA, LUZ E.; LU, WEIQIN; DE OLIVEIRA, JULIANA FERREIRA; IVAN, CRISTINA; RODRIGUEZ-AGUAYO, CRISTIAN; ADAMOSKI, DOUGLAS; PASCULLI, BARBARA; TAGUCHI, AYUMU; CHEN, YUNYUN; FERNANDEZ, AGUSTIN F.; VALLEDOR, LUIS; VAN ROOSBROECK, KATRIEN; CHANG, SAMUEL; SHAH, MAITRI; KINNEBREW, GARRETT; HAN, LENG; ATLASI, YASER; CHEUNG, LAWRENCE H.; HUANG, GILBERT Y.; MONROIG, PALOMA; RAMIREZ, MARC S.; IVKOVIC, TINA CATELA; VAN, LONG; LING, HUI; GAFA, ROBERTA; KAPITANOVIC, SANJA; LANZA, GIOVANNI; BANKSON, JAMES A.; HUANG, PENG; LAI, STEPHEN Y.; BAST, ROBERT C.; ROSENBLUM, MICHAEL G.; RADOVICH, MILAN; IVAN, MIRCEA; BARTHOLOMEUSZ, GEOFFREY; LIANG, HAN; FRAGA, MARIO F.; WIDGER, WILLIAM R.; HANASH, SAMIR; BERINDAN-NEAGOE, IOANA; LOPEZ-BERESTEIN, GABRIEL; AMBROSIO, ANDRE L. B.; GOMES DIAS, SANDRA M.; CALIN, GEORGE A. Allele-Specific Reprogramming of Cancer Metabolism by the Long Non-coding RNA CCAT2. MOLECULAR CELL, v. 61, n. 4, p. 520-534, FEB 18 2016. Citações Web of Science: 67.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

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