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Caracterização e papel biológico do catabolismo de histidina em Trypanosoma cruzi

Processo: 17/12320-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2017
Vigência (Término): 31 de agosto de 2020
Área do 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

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.