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Caracterização estrutural do complexo VDAC2-Bak da membrana externa da mitocôndria por criomicroscopia eletrônica de partículas isoladas

Processo: 16/14350-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2016
Vigência (Término): 31 de outubro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
Pesquisador responsável:Andre Luis Berteli Ambrosio
Beneficiário:Antônio Carlos Borges
Instituição-sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (Brasil). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Proteínas da membrana   Biologia estrutural   Neoplasias

Resumo

Caracterização Estrutural do Complexo VDAC2-Bak da Membrana Externa da Mitocôndria por Criomicroscopia Eletrônica de Partículas Isoladas.VDACs (voltage-dependent anion-selective channel), também conhecidas como porinas mitocondriais, são as mais abundantes proteínas integrais de membrana encontradas na membrana externa da mitocôndria e consideradas um novo alvo para a ação de drogas anti-câncer. Bak (Bcl-2 homologous antagonist/killer) pertence aos membros pró-apoptóticos da família de proteínas Bcl-2 e está constitutivamente integrado na membrana externa da mitocôndria. Em células saudáveis, VDAC2 e Bak estão unidas em um complexo onde Bak se apresenta inativada ou reprimida. O mecanismo de formação e dissociação do complexo VDAC2-Bak está intimamente relacionado à via mitocondrial da apoptose. Estudos demonstraram que a interferência nesse complexo induz a morte de células de melanoma, um tipo de câncer altamente resistente às quimioterapias tradicionais, e que a deficiência homozigótica para VDAC2 é letal para embriões de camundongo. Embora exista um razoável entendimento do mecanismo de regulação de Bak, pouco se sabe sobre as funções exercidas pelo complexo VDAC2-Bak. O presente projeto busca estabelecer bases para a investigação estrutural do complexo formado por VDAC2 e Bak e obter informações estruturais pelo método de Criomicroscopia Eletrônica de Partículas Isoladas (Cryo-EM). Para isso, serão estabelecidas linhagens de células humanas para a produção de VDAC2 e Bak recombinantes, visando a posterior purificação do complexo-alvo. Após a purificação, as condições de investigação do complexo por microscopia eletrônica serão inicialmente ajustadas por meio da técnica de contrastação negativa (negative stain) e, em seguida, por preparação em gelo amorfo (Cryo-EM). A obtenção de imagens dos complexos puros permitirá o processamento pela técnica de Single Particle Analysis.A obtenção do modelo estrutural do complexo contribuirá na elucidação de como Bak interage estruturalmente com VDAC2, abrindo caminho para futuros estudos de utilização do complexo como alvo terapêutico.