Analise funcional de mutações em nek1 e nek7 em câncer e identificação dos seus substratos fisiológicos

• Processo: 16/02040-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Jörg Kobarg
• Beneficiário: Mariana Bonjiorno Martins
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/21067-7 - Análise do papel de NEK1 na regulação da resposta à danos de DNA nuclear e mitocondrial, BE.EP.PD
• Assunto(s): Mutagênese Transdução de sinais Neoplasias
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: câncer | cinases | identificação de substratos fisiológicos | Mutagênese | sinalização celular | Sinalização em Células de Câncer

Resumo

Membros da família de Nek cinases (NIMA related kinases) foram identificados como importantes reguladores de pontos de checagem do ciclo celular, especialmente na transição G2/M. Apesar de ser uma das famílias de cinases menos estudadas, recentes estudos mostraram que elas podem ter papeis cruciais na mitose, na separação dos centríolos e em vias de sinalização de danos ao DNA. Essas características junto mostram que vários membros desta família são superexpressos em câncer ou apresentam elevadas taxas de mutação tornam elas interessantes candidatas alvos no diagnóstico e terapia do câncer. Nosso grupo estuda atualmente todos os 11 membros humanos das Nek cinases. Realizamos estudos estruturais, funcionais bioquímicos e celulares além de ensaios de triagem de alto desempenho para identificar inibidores entre bibliotecas comerciais, produtos naturais e peptídeos inibitórios. Estudos indicam que Nek1 está relacionada ao checkpoint de dano ao DNA durante a interfase. Em células que apresentam mutações no gene Nek1, não foi observado um reparo eficaz de danos ao DNA. Já a superexpressão de Nek7 resultou em células multinucleadas com aberrações mitóticas, além de estarem superexpressos em estudos de câncer de colo-retal, mama, laringe, pulmão e em linfomas não-Hodgkin. Entretanto, não se conhecem ainda em ambos os casos os substratos fisiológicos dessas proteínas cinases e as consequências funcionais de mutações pontuais (trocas de aminoácidos) que ocorrem nos seus genes em câncer. Para tanto o objetivo central deste projeto é descrever o papel funcional de Nek1 e Nek7 em células humanas normais e tumorais. Usaremos a abordagem de "Shokat" para a geração de cinases que reconhecem análogos de ATP para a identificação de substratos fisiológicos in vitro. Numa segunda linha introduziremos mutações que ocorrem em câncer para analisar mudanças funcionais das duas cinases in vitro e posteriormente in vivo; Em apoio teremos sub-objetivos, onde analisaremos ainda o perfil da expressão proteica da Nek1 em tecidos normais e tumorais de tiroide e realizaremos triagens de compostos in vitro pelo método "Bioensaio High Through put Screening". Dessa forma, o projeto visa esclarecer o papel fisiológico das Nek1 e 7 e as alterações funcionais das mesmas que ocorrem em câncer. Em conjunto, os dados obtidos contribuirão para a análise dos potenciais dessas proteínas cinases como possíveis alvos terapêuticos no tratamento do câncer.

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)

MARTINS, MARIANA BONJIORNO; PEREZ, ARINA MARINA; BOHR, VILHELM A.; WILSON, III, DAVID M.; KOBARG, JORG. NEK1 deficiency affects mitochondrial functions and the transcriptome of key DNA repair pathways. MUTAGENESIS, v. 36, n. 3, p. 223-236, MAY 2021. (16/02040-8, 14/15982-6, 17/21067-7, 17/03489-1)

BETIM PAVAN, ISADORA CAROLINA; DE OLIVEIRA, ANDRESSA PERES; FIRMINO DIAS, PEDRO RAFAEL; BASEI, FERNANDA LUISA; ISSAYAMA, LUIDY KAZUO; FEREZIN, CAMILA DE CASTRO; SILVA, FERNANDO RIBACK; RODRIGUES DE OLIVEIRA, ANA LUISA; ALVES DOS REIS MOURA, LIVIA; MARTINS, MARIANA BONJIORNO; et al. On Broken Ne(c)ks and Broken DNA: The Role of Human NEKs in the DNA Damage Response. CELLS, v. 10, n. 3, MAR 2021. (16/02040-8, 17/21067-7, 17/03489-1)

MELO-HANCHUK, TALITA DINIZ; MARTINS, MARIANA BONJIORNO; CUNHA, LUCAS LEITE; SOARES, FERNANDO AUGUSTO; WARD, LAURA STERIAN; VASSALLO, JOSE; KOBARG, JORG. Expression of the NEK family in normal and cancer tissue: an immunohistochemical study. BMC CANCER, v. 20, n. 1, JAN 6 2020. (15/06458-4, 17/03489-1, 16/02040-8)