Caracterização e papel biológico do catabolismo de histidina em Trypanosoma cruzi

• Processo: 17/12320-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2021
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Parasitologia - Protozoologia de Parasitos
• Pesquisador responsável: Ariel Mariano Silber
• Beneficiário: Janaina de Freitas Nascimento
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 16/06034-2 - O papel biológico de aminoácidos e seus metabólitos derivados em Trypanosoma cruzi, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/23180-0 - Desenvolvimento de um sistema CRISPR-Cas induzível para RNA em Trypanosoma cruzi, BE.EP.PD
• Assunto(s): Histidina Trypanosoma cruzi Bioenergética
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioenergética | Histidina | metabolismo de aminoácidos | Trypanosoma cruzi | Bioquímica de Parasitas

Resumo

Trypanosoma cruzi é o único dentre os tripanossomatídeos patogênicos para os seres humanos que contém a via de conversão da Histidina (His) em Glutamato (Glu) completa. Segundo a literatura clássica, essa via é composta por quatro enzimas, a His amônio liase (HAL), a Urocanato Hidratase (UH), a Imidazolona Propionase (IP) e a Formiminoglutamase. Porém, na literatura aponta-se também o fato de que um intermediário dessa via, o imidazolona propionato, poderia ser convertido em alfa-cetoglutarato (a-KG), intermediário do Ciclo dos ácidos Tricarboxílicos (TCA), mediante oxidação não-enzimática. Assim, cabe a possibilidade de uma via alternativa para a degradação de His e a consequente produção de Prolina (Pro) e/ou Glutamina (Gln). Porém, dos dados da literatura não fica claro se esta conversão poderia acontecer in vivo. Finalmente, se for confirmada a via de conversão não enzimática de urocanato a a-KG, e portanto, a possibilidade de produzir Glu mediante a sua aminação via Glutamato desidrogenase ou TAT, não fica claro qual seria o papel das enzimas Imidazolona Propionase e a Formiminoglutamase no metabolismo deste aminoácido, e de forma geral, na biologia do parasita. Assim, o presente projeto propõe os seguintes objetivos: 1. Clonar, expressar, caracterizar bioquimicamente e obter anticorpos contra as quatro enzimas que constituem a via de conversão de His em Glu; 2. Avaliar a possibilidade de que as duas primeiras enzimas da via de degradação de His (HAL e UH) sejam suficientes (em condições fisiológicas da célula) para fornecer a-KG através da interrupção da via mediante uso de inibidores da IP; 3. Obtenção de linhagens de T. cruzi com o gene codificante para a enzima HAL ou UH deletado por CRISPR/Cas9, com posterior avaliação fenotípica e metabolômica dessas linhagens; 4. Obtenção de linhagens de T. brucei (naturalmente carentes da via de degradação de His) transfectados e expressando os genes codificantes para os dois primeiros passos da via de degradação de His (HAL e UH), com consequente avaliação fenotípica e metabolômica dessas linhagens.