Estudo da dinâmica e função da actina nuclear em resposta a diferentes sinais mecânicos e composição da matriz extracelular

• Processo: 17/18067-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2018
• Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica
• Pesquisador responsável: Alexandre Bruni Cardoso
• Beneficiário: Pedro de Freitas Ribeiro
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 14/10492-0 - Hippo-YAP como uma via de convergência dos sinais bioquímicos e mecânicos provenientes da matriz extracelular durante a morfogênese da glândula mamária e a progressão do câncer de mama, AP.JP
• Assunto(s): Mecanotransdução celular Actinas Citoesqueleto de actina Matriz extracelular Regulação da expressão gênica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Actina Nuclear | Citoesqueleto | matriz extracelular | mecanotransdução | Regulação da expressão gênica | rigidez da matriz | mecanotransdução de sinais

Resumo

A actina é uma proteína componente do citoesqueleto que participa de vários processos celulares e está presente também no núcleo. A actina pode ser encontrada na forma monomérica globular (G-actina) ou formar filamentos (F-actina) mediante a polimerização, sendo que diferentes formas de actina podem assumir funções diferentes. No núcleo, o papel desempenhado pelas diferentes formas da actina ainda não é claro e a regulação da dinâmica monômero-filamento no interior deste compartimento também é pouco conhecida. A formação de filamentos de actina no núcleo já foi descrita em condições específicas e pode ser mediada por vias de mecanotransdução. Fatores mecânicos como a rigidez do substrato onde as células crescem e a geometria celular juntamente com a constituição da matriz extracelular (MEC) são capazes de influenciar processos nucleares podendo determinar o comportamento celular. O fator de transcrição SRF (Serum Responsive Factor), junto com seu coativador MAL (Megakaryocytic acute leukemia protein) e o coativador de transcrição YAP (Yes Associated Protein) são capazes de sentir e responder a estímulos físicos externos alterando a expressão gênica. Porém, o mecanismo pelo qual essas moléculas respondem a estímulos mecânicos ainda requer mais investigação. Vários indícios mostram que o citoesqueleto de actina é um importante mediador de sinais mecânicos. Entretanto, ainda não foi elucidado se existe uma conexão direta ou indireta entre a actina nuclear e a citosólica. Nós propomos investigar a dinâmica da actina nuclear em diferentes contextos mecânicos variando-se a rigidez do substrato com o uso de hidrogéis moduláveis e com diferentes proteínas da MEC para a adesão celular. Buscamos entender a importância e a função do estado da actina nuclear na atividade de SRF e YAP. O complexo LINC (linker of nucleoskeleton and cytoskeleton) conecta o núcleo ao citoesqueleto, transmitindo sinais físicos do citoesqueleto e da MEC diretamente para o núcleo, podendo participar na modulação do estado da actina nuclear. O papel de LINC será avaliado pelo o silenciamento das proteínas de SUN-1/2 que participam deste complexo. Sondas de actina nuclear que permitem visualizar filamentos serão utilizadas para acompanhar sua dinâmica. Dois mutantes de actina direcionados para o núcleo, um que não é capaz de polimerizar e outro que gera filamentos estáveis, serão utilizados para modular o estado da actina nuclear e observar a influência das formas monomérica e filamentar na atividade de SRF e YAP. Com a conclusão deste projeto, esperamos estabelecer se a rigidez da MEC modula a dinâmica de polimerização da actina nuclear e determinar se as funções de actina no núcleo tem intersecção com as vias clássicas de mecanotransdução. (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)

ZEN PETISCO FIORE, ANA PAULA; RODRIGUES, ANA MARIA; RIBEIRO-FILHO, HELDER VERAS; MANUCCI, ANTONIO CARLOS; DE FREITAS RIBEIRO, PEDRO; SILVA BOTELHO, MAYARA CAROLINNE; VOGEL, CHRISTINE; LOPES-DE-OLIVEIRA, PAULO SERGIO; PAGANO, MICHELE; BRUNI-CARDOSO, ALEXANDRE. Extracellular matrix stiffness regulates degradation of MST2 via SCF beta TrCP. BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENERAL SUBJECTS, v. 1866, n. 12, p. 11-pg., 2022-09-01. (17/25437-3, 17/18641-3, 18/00629-0, 14/25832-1, 14/10492-0, 17/18067-5, 19/26767-2)

ZEN PETISCO FIORE, ANA PAULA; RIBEIRO, PEDRO DE FREITAS; BRUNI-CARDOSO, ALEXANDRE. Sleeping Beauty and the Microenvironment Enchantment: Microenvironmental Regulation of the Proliferation-Quiescence Decision in Normal Tissues and in Cancer Development. FRONTIERS IN CELL AND DEVELOPMENTAL BIOLOGY, v. 6, JUN 7 2018. (17/18067-5, 14/25832-1, 14/10492-0, 17/18641-3)