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Estudo dos mecanismos de perturbação da manutenção das paredes celulares fúngicas mediados por esteróis anormais

Processo: 16/07896-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de junho de 2017
Vigência (Término): 31 de maio de 2019
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Bioquímica de Microorganismos
Pesquisador responsável:Agustín Hernández López
Beneficiário:Leydi Roxana Gutiérrez Armijos
Instituição-sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:14/10443-0 - Mecanismos e consequências do travamento do tráfego intracelular por 8- e 14-dehidroesteróis em modelos de parasitos fúngicos, AP.JP
Assunto(s):Ergosterol   Parede celular   Transdução de sinais

Resumo

Os fungos parasitas são os agentes causadores de 70% das doenças em plantas. Os fungicidas do tipo amina são um tipo de composto essencial para a proteção dos cultivos agronômicos porque são os mais úteis na hora de controlar a proliferação de fungos parasitas de grande importância, como exemplo o da sigatoka amarela, um parasita fúngico responsável pela perda de aproximadamente 50% da colheita de banana no país. Os alvos deste tipo de fungicidas são as enzimas esterol-”8,”7-isomerase e esterol-”14-redutase. Em leveduras (Saccharomyces cerevisiae), estas enzimas estão codificadas pelos genes ERG2 e ERG24, respectivamente, e a deficiência na função das proteínas codificadas por estes genes induz ao acúmulo de esteróis anormais. Porém, ainda não são conhecidos os mecanismos pelos quais estes esteróis anormais afetam a viabilidade celular e controlam o crescimento fúngico. Em todos os organismos que possuem parede celular, é bem conhecida a correlação entre defeitos na homeostase de esteróis e defeitos na parede celular. Contudo, o mecanismo deste fenômeno ainda não é conhecido. A parede celular constitui a proteção da célula fúngica tanto frente aos estresses ambientais quanto frente a outros organismos. Além disso, em fungos parasitas, a invasão do hospedeiro requer remodelação da parede celular e é o local apresentador da maioria dos alvos de reconhecimento pelo hospedeiro. A importância do conhecimento dos mecanismos que inter-relacionam a parede e os esteróis é, portanto, muito grande. Entre os componentes majoritários e mais dinâmicos na resposta ao dano na parede estão os glucanos. Em leveduras, a síntese de ²-1,3-glucano é realizada principalmente pelas sintases Fks1-3p, porém só Fks1p é de importância em condições vegetativas. As enzimas sintetizadoras de glucano (GS) são proteínas integrais de membrana plasmática que devem chegar até sua organela final transportadas através da via exocítica. Em estudos anteriores, nosso grupo determinou que proteínas de membrana plasmática, como Pma1p, são redirecionadas ao vacúolo quando a célula acumula 8-deshidroesteróis. Em leveduras, a manutenção da parede celular está regulada principalmente pela via de sinalização TORC2/CWI (Cell Wall Integrity). Defeitos na parede celular são detectados por uma série de sensores na membrana plasmática, entre os quais o mais importante é Wsc1p. Em condições estressantes para a parede, os sensores são relocados ao vacúolo; não é surpreendente então, que a perda da correta localização dos sensores afete sua função e, consequentemente, a resistência da parede celular. Nosso grupo tem determinado que, em caso de acúmulo de esteróis anormais, a endocitose é inibida devido a falhas na acidificação luminal. Além dos sensores de membrana plasmática, o complexo TORC2 é o outro grande modulador da resposta a dano na parede celular. Este complexo é situado na membrana plasmática e suas funções abrangem a endocitose independente de clatrina e o mantimento da parede celular. Neste contexto, é razoável perguntar-se se o acúmulo de esteróis anormais afeta sua atividade ou localização e, consequentemente, a regulação do mantimento da parede celular dependente de Fks1p. Além disso, outros reguladores como Rho1p poderiam estar afetando a atividade GS. Finalmente, as GS são proteínas inseridas na membrana e, por tanto, os esteróis anormais poderiam ter uma influência direta sobre sua atividade catalítica. Nesse sentido, a hipótese que o presente estudo pretende provar é que o acúmulo de esteróis anormais afeta o mantimento da parede celular por um ou vários mecanismos relacionados com a inibição da atividade enzimática das GS ou alteração da cascata CWI devido à inibição do tráfego exo- endocítico. Entre os métodos a serem utilizados para a avaliação desta hipótese estão técnicas de genética reversa e mutação dirigida, microscopia de fluorescência e cinética enzimática.