Estudos biofísicos e bioquímicos das glutaminases de humanos em complexo com novos parceiros de interação

• Processo: 14/12663-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de abril de 2015
• Vigência (Término): 21 de janeiro de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Andre Luis Berteli Ambrosio
• Beneficiário: Zeyaul Islam
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Neoplasias Cristalografia de proteínas Glutaminase
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: câncer | Cristalografia de Proteínas | Glutaminases | Parceiros de interacao | Biologia Estrutural

Resumo

Um princípio recorrente na biologia do câncer é a cooptação de vias metabólicas para promover o crescimento celular aberrante. Para sustentar um fenótipo inerentemente proliferativo, as células cancerosas estão em constante processo de adaptação aos tipos e níveis de nutrientes disponíveis no microambiente do tecido que povoam. É sabido agora que a capacidade destas células de se adaptarem metabolicamente está principalmente associada à ativação de oncogenes ou perda de supressores tumorais, que, por sua vez, muitas vezes resultam na expressão de proteínas, ou suas isoformas, que geralmente são rigorosamente reguladas em células normais. Em contraste com essas células normais diferenciadas, que se baseiam principalmente na fosforilação oxidativa mitocondrial para gerar a energia, a maioria das células cancerosas dependem da glicólise aeróbica, mesmo sob condições de normoxia, fenômeno esse denominado "efeito Warburg". O aminoácido glutamina e o açúcar glicose são dois dos mais importantes nutrientes e versáteis neste contexto. Ambos servem como as principais fontes de esqueleto carbônico (para a síntese de nucleotideos, aminoácidos e lípideos), de geração de energia na forma de ATP e de reciclagem de agentes antioxidantes, tais como NADPH, todas essenciais para o processo de crescimento, duplicação da biomassa celular e subsequente divisão. O interesse renovado no metabolismo do câncer abriu uma frente de guerra inovadora contra enzimas metabólicas, visando o desenvolvimento de oportunidades terapêuticas alternativas e eficientes. As enzimas Glutaminases são um alvo fundamental neste sentido e a necessidade de informação bioquímica e estrutural nova e precisa, a fim de acelerar e melhorar o desenvolvimento de terapias de sucesso, é, portanto, essencial. No entanto, glutaminases humanas se mostram proteínas mais complexas do que enzimas, com uma combinação singular de motivos e domínios funcionais adicionais, além de seu domínio glutaminase, como repetições de anquirina e motivos de ligação do receptor nuclear. Assim, não será nenhuma surpresa se o envolvimento de glutaminases humanas em processos que ocorram fora dos limites mitocondriais seja logo demonstrada. Neste contexto, este projeto tem como objetivo a caracterização da interação de glutaminases (Glutaminase C, Kidney-type Glutaminase e Liver-type Glutaminase) a parceiros completamente novos recentemente identificados em nosso laboratório através de ensaios de duplo-híbrido em levedura. Inicialmente, pretendemos confirmar as novas interações in vitro através da realização de pull-down e de filtração de gel ensaios com as proteínas expressas em sistema recombinante. Iremos, em seguida, definir a estequiometria, as constantes de dissociação, e testar como as interações influenciam a atividade de glutaminase ou a respectiva função do parceiro de interação, caso o ensaio para a proteína esteja disponível. Todas as interações que formam complexos estáveis serão sujeitos a ensaios de cristalização e posterior determinação estrutural. (AU)

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)

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; et al. Human mitochondrial pyruvate carrier 2 as an autonomous membrane transporter. SCIENTIFIC REPORTS, v. 8, FEB 22 2018. (17/02391-8, 14/20673-2, 16/06034-2, 15/02734-7, 15/25832-4, 14/17820-3, 14/12663-7, 14/06954-9)