Mortalina humana: interação com co-chaperonas, p53 e mutantes, cinética de agregação, regulação/modulação e secreção por vesículas

• Processo: 14/16646-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Julio Cesar Borges
• Beneficiário: Paulo Roberto das Dores da Silva
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 12/50161-8 - Estudo da estrutura e função da chaperona Hsp90 com ênfase no seu papel em homeostase celular, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 16/22477-1 - Mortalina humana: interação com lipossomos, membrana mitocondrial, beta-amiloides e efeito de sua presença na toxicidade de beta-amiloides em neurônios, BE.EP.PD
• Assunto(s): Doenças degenerativas Homeostase Chaperonas moleculares Proteínas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: agregação | Co-chaperonas | Hsp70 | mitocôndria | mortalina | p53 | Proteínas

Resumo

A Hsp70 mitocondrial humana (mtHsp70 ou mortalina) está envolvida em diversos processos celulares, possuindo papel celular paradoxal: por um lado auxilia na manutenção da homeostase celular e, por outro lado, seu funcionamento não adequado está envolvido com alguns tipos de doenças, como por exemplo, doenças degenerativas. Na matriz mitocondrial a mortalina atua na translocação de proteínas produzidas no citoplasma; no citoplasma, pode atuar sequestrando a p53 estando, assim, diretamente envolvida na proliferação de alguns tipos de câncer. A literatura ainda aponta que a mortalina participa no desenvolvimento de várias doenças causadas pelo envelhecimento, como mal de Parkinson e de Alzheimer. Desse modo, o estudo estrutural e a investigação funcional da mortalina in vivo e in vitro, além de sua interação funcional com outras chaperonas, e interação física com co-chaperonas e proteínas clientes é de grande relevância científica, podendo proporcionar um maior entendimento de seu papel celular e da maquinaria bioquímica nas doenças onde ela está envolvida. Tal entendimento é essencial e pode auxiliar na prospecção de compostos que atuem nesses sistemas, o que torna a mortalina um alvo potencial para intervenção farmacológica. Apesar de ser conhecida há 20 anos, as tentativas de expressão heteróloga da mortalina recombinante resultam na sua produção na forma insolúvel, o que limita estudos estruturais e funcionas. Assim, as informações estruturais e funcionais desta proteína, bem como informações ligadas a sua interação com co-chaperonas, proteínas clientes e ligantes permanecem limitadas. O laboratório de Bioquímica e Biofísica de Proteínas (BBP) desenvolveu um protocolo que permite a obtenção da mortalina recombinante em sua fração solúvel e nativa. Com isso, informações estruturais e funcionais inéditas da mortalina contribuirão para a melhor compreensão das diferenças estruturais e funcionais da mortalina em relação a outras Hsp70. No entanto, outras perguntas carecem de respostas, sendo assim, este projeto visa dar continuidade no estudo da mortalina humana, investigando sua interação e estrutura dos complexos formados com suas co-chaperonas: GrpEs e hHep1; com a p53 e mutantes, com o inibidor descrito na literatura, o MKT-077, e finalmente com os nucleotídeos adenosina. Além disso, é objetivo deste projeto o estudo da interação da mortalina com vesículas membranares, a ser realizado na UC San Diego pelo programa Latin America-UC San Diego Science Connect sob co-supervisão do Prof. Dr. Antônio de Maio. (AU)

Publicações científicas

(9)

(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)

KIRALY, VANESSA T. R.; DORES-SILVA, PAULO R.; SERRAO, VITOR H. B.; CAUVI, DAVID M.; DE MAIO, ANTONIO; BORGES, JULIO C.. Thermal aggregates of human mortalin and Hsp70-1A behave as supramolecular assemblies. International Journal of Biological Macromolecules, v. 146, p. 320-331, MAR 1 2020. (17/26131-5, 14/07206-6, 11/23110-0, 12/50161-8, 17/07335-9, 14/16646-0, 07/05001-4)

DORES-SILVA, PAULO R.; NISHIMURA, LETICIA S.; KIRALY, VANESSA T. R.; BORGES, JULIO C.. Structural and functional studies of the Leishmania braziliensis mitochondrial Hsp70: Similarities and dissimilarities to human orthologues. Archives of Biochemistry and Biophysics, v. 613, p. 43-52, JAN 1 2017. (11/23110-0, 14/07206-6, 14/16646-0, 07/05001-4, 12/50161-8)

MELO SILVA, NOELI SOARES; DE CAMARGO RODRIGUES, LUIZ FERNANDO; DORES-SILVA, PAULO ROBERTO; MONTANARI, CARLOS ALBERTO; INACIO RAMOS, CARLOS HENRIQUE; SOUZA BARBOSA, LEANDRO RAMOS; BORGES, JULIO CESAR. Structural, thermodynamic and functional studies of human 71 kDa heat shock cognate protein (HSPA8/hHsc70). BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-PROTEINS AND PROTEOMICS, v. 1869, n. 12, DEC 2021. (17/07335-9, 11/23110-0, 17/26131-5, 12/50161-8, 15/15822-1, 14/07206-6, 14/16646-0)

DORES-SILVA, PAULO ROBERTO; CAUVI, DAVID M.; COTO, AMANDA L. S.; KIRALY, VANESSA T. R.; BORGES, JULIO C.; DE MAIO, ANTONIO. Interaction of HSPA5 (Grp78, BIP) with negatively charged phospholipid membranes via oligomerization involving the N-terminal end domain. CELL STRESS & CHAPERONES, v. 25, n. 6, JUL 2020. (14/16646-0, 17/26131-5, 12/50161-8, 16/22477-1, 17/07335-9)

DORES-SILVA, PAULO R.; CAUVI, DAVID M.; COTO, AMANDA L. S.; SILVA, NOELI S. M.; BORGES, JULIO C.; DE MAIO, ANTONIO. Human heat shock cognate protein (HSC70/HSPA8) interacts with negatively charged phospholipids by a different mechanism than other HSP70s and brings HSP90 into membranes. CELL STRESS & CHAPERONES, v. 26, n. 4, p. 671-684, JUL 2021. (17/26131-5, 14/16646-0, 12/50161-8, 17/07335-9, 16/22477-1)

DORES-SILVA, PAULO ROBERTO; CAUVI, DAVID M.; KIRALY, VANESSA T. R.; BORGES, JULIO C.; DE MAIO, ANTONIO. Human HSPA9 (mtHsp70, mortalin) interacts with lipid bilayers containing cardiolipin, a major component of the inner mitochondrial membrane. BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOMEMBRANES, v. 1862, n. 11, NOV 1 2020. (16/22477-1, 17/07335-9, 14/16646-0, 12/50161-8)

DORES-SILVA, PAULO ROBERTO; RODRIGUES KIRALY, VANESSA THOMAZ; DE OLIVEIRA MORITZ, MILENE NOBREGA; BALASCO SERRAO, VITOR HUGO; SIQUEIRA DOS PASSOS, PATRICIA MARIA; SPAGNOL, VALENTINE; TEIXEIRA, FELIPE ROBERTI; GAVA, LISANDRA MARQUES; CAUVI, DAVID MARIO; INACIO RAMOS, CARLOS HENRIQUE; et al. New insights on human Hsp70-escort protein 1: Chaperone activity, interaction with liposomes, cellular localizations and HSPA's self-assemblies remodeling. International Journal of Biological Macromolecules, v. 182, p. 772-784, JUL 1 2021. (07/05001-4, 14/16646-0, 14/07206-6, 17/26131-5, 16/25798-3, 09/54216-9, 12/50161-8, 17/07879-9, 11/23110-0, 17/07335-9, 04/08868-0, 12/23730-1)

BATISTA, FERNANDA A. H.; DORES-SILVA, PAULO R.; BORGES, JULIO C.. Molecular Chaperones Involved in Protein Recovery from Aggregates are Present in Protozoa Causative of Malaria and Leishmaniasis. CURRENT PROTEOMICS, v. 16, n. 1, p. 12-21, 2019. (14/07206-6, 14/16646-0, 07/05001-4, 12/50161-8, 11/23110-0)

DORES-SILVA, P. R.; BELOTI, L. L.; MINARI, K.; SILVA, S. M. O.; BARBOSA, L. R. S.; BORGES, J. C.. Structural and functional studies of Hsp70-escort protein-Hep1-of Leishmania braziliensis. International Journal of Biological Macromolecules, v. 79, p. 903-912, AUG 2015. (11/23110-0, 07/05001-4, 14/16646-0, 14/07206-6)