Análise de alterações induzidas por fator de crescimento no proteoma nuclear ao longo do ciclo celular de células tumorais de camundongo

• Processo: 16/24881-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica
• Pesquisador responsável: Julia Pinheiro Chagas da Cunha
• Beneficiário: Mariana de Camargo Lopes
• Instituição Sede: Instituto Butantan. Secretaria da Saúde (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 11/22619-7 - Alterações nucleares e na cromatina ao longo do ciclo celular e senescência de células de mamíferos, AP.JP
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/15835-1 - Integração entre vias de sinalização e modificações pós traducionais em histonas em resposta a fator de crescimento, BE.EP.DD
• Assunto(s): Proteômica Epigênese genética Proteoma Histonas Ciclo celular Células tumorais Espectrometria de massas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ciclo celular | epigenética | Espectrometria de massas | histonas | Proteômica

Resumo

Apesar de ser um fator de crescimento, o fator de crescimento de fibroblastos (FGF) 2 apresenta atividades anti-proliferativas e anti-tumorais em alguns contextos. Na linhagem tumoral adrenocortical de camundongo (linhagem Y1), FGF-2 atrasa a progressão da fase S e bloqueia, permanentemente, as células na transição G2/M do ciclo celular, levando-as à senescência. Este projeto trata-se da continuação de um projeto de doutorado direto (2015/04867-4) (realizado por 1 ano e 8 meses) com bolsa orçamentária vinculada a Projeto Jovem Pesquisador (2011/22619-7) cujo objetivo é estudar a dinâmica de modificações pós traducionais (MPTs) em histonas induzidas por este fator de crescimento. Em resumo, verificamos que o tratamento com FGF-2 causa diminuição nos níveis de acetilação de H4K16. Como esta MPT está associada a dano/reparo de DNA, investigamos, por ensaios de COMETA, que células estimuladas com FGF-2 apresentam dano no DNA possivelmente devido a geração de bases oxidadas por estresse oxidativo. Como a mitocôndria é uma das principais fontes geradoras de Espécies Reativas de Oxigênio (ROS) e, abriga diversas sirtuinas (enzimas envolvidas com a desacetilação de proteínas), investigamos se o FGF-2 poderia induzir alterações mitocondriais que poderiam levar a aumento de ROS e, consequentemente, gerar dano no DNA. Entretanto, não observamos aumento de ROS citoplasmático ou mitocondrial após o estímulo com FGF-2. Além disso, análises do potencial de membrana mitocondrial (TRME) e da homeostase de cálcio (Fluo-4AM) não indicaram alterações importantes na mitocôndria. Paralelamente, verificamos, por PCR quantitativo, que os níveis de expressão da enzima MOF/KAT8, responsável pela acetilação de H4K16ac, estão significativamente diminuídos após o tratamento com FGF-2. Recentemente, analisamos globalmente, por espectrometria de massas, MPTs em histonas dessa linhagem e, confirmamos a diminuição nos níveis de acetilação em H4K16 e, identificamos que H3K4me3, um importante marcador transcricional, está também diminuido após estímulo. Estas análises sugerem que o estímulo por FGF-2 induz alterações na estrutura da cromatina o que, direta ou indiretamente, poderia afetar as taxas de transcrição. Pretendemos assim, na continuação deste projeto, estender estas análises proteômicas e analisar se o estímulo com FGF-2 está induzindo alterações globais na estrutura da cromatina e nos níveis transcricionais. Além disso, pretendemos gerar células Y1 em que a expressão da enzima MOF/KAT8 esteja aumentada, ou diminuída (por ensaios de shRNA) e avaliar se a presença de altos ou baixos níveis de H4K16ac podem: I. modular a ação citotóxica de FGF-2; II. Influenciar o reparo de DNA; III. Alterar as taxas globais de transcrição e estrutura da cromatina. Em suma, acreditamos que os resultados gerados por este projeto poderão, pela primera vez, descrever alterações em MPTs em histonas induzidas por FGF-2 e possibilitar o melhor entendimento das alterações fenotípicas, que podem ser dependentes de alterações epigenéticas. Além disso, este projeto poderá ajudar a elucidar como sinais extracelulares chegam até a cromatina. (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)

LUND, PEDER J.; LOPES, MARIANA; SIDOLI, SIMONE; CORADIN, MARIEL; DE LUNA VITORINO, FRANCISCA NATHALIA; CHAGAS DA CUNHA, JULIA PINHEIRO; GARCIA, BENJAMIN A.. FGF-2 induces a failure of cell cycle progression in cells harboring amplified K-Ras, revealing new insights into oncogene-induced senescence. MOLECULAR OMICS, v. 17, n. 5, p. 725-739, OCT 11 2021. (16/24881-4, 15/04867-4, 13/07467-1, 17/15835-1, 18/15553-9, 11/22619-7, 17/18344-9)

LUND, PEDER J.; LOPES, MARIANA; SIDOLI, SIMONE; CORADIN, MARIEL; DE LUNA VITORINO, FRANCISCA NATHALIA; CHAGAS DA CUNHA, JULIA PINHEIRO; GARCIA, BENJAMIN A.. FGF-2 induces a failure of cell cycle progression in cells harboring amplified K-Ras, revealing new insights into oncogene-induced senescence. MOLECULAR OMICS, JUN 2021. (11/22619-7, 16/24881-4, 17/15835-1, 18/15553-9, 15/04867-4, 17/18344-9, 13/07467-1)