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Correlação entre metais e homeostase proteica: estudos iniciais investigando a incorporação do isótopo 68Zn na co-chaperona Hsp40 e seu efeito em levedura

Processo: 18/00768-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de maio de 2018
Vigência (Término): 01 de dezembro de 2020
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
Pesquisador responsável:Carlos Henrique Inacio Ramos
Beneficiário:Jemmyson Romário de Jesus
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Metais   Doenças neurodegenerativas   Bioquímica

Resumo

O número de casos de doenças neurodegenerativas, tais quais mal de Alzheimer e mal de Parkinson, vem aumentando consideravelmente nas últimas décadas em razão do aumento da expectativa de vida. Nos Estados Unidos, que mantém estatísticas atualizadas, estima-se que um em cada três idosos vai a óbito por causa de Alzheimer, tornando a mesma a sexta causa mais comum de mortalidade. As doenças neurodegenerativas estão relacionadas com o enovelamento incorreto e agregação de proteínas específicas. Além disto, estudos recentes mostraram que micronutrientes, principalmente zinco, parecem proteger contra agregação e sua suplementação parece diminuir os sintomas destas doenças. Nosso grupo de pesquisa tem como objetivo de pesquisa o estudo do chaperoma celular, o qual envolve chaperonas e Hsps (heat shock proteins), as quais auxiliam o enovelamento proteico, protegem contra agregação e podem ressolubilizar e reenovelar agregados já formados. O papel benéfico do chaperoma sobre estas doenças já foi demonstrado em vários estudos, embora o conhecimento sobre o mecanismo de ação seja ainda apenas inicial. Curiosamente, alguns componentes do chaperoma estão envolvidos também com a homeostase de metais na célula e portanto, poderiam agir também nesta frente em relação ao combate de doenças causadas por enovelamento correto. Desta maneira, este projeto propõe a caracterização da ligação de metais, inicialmente zinco, em algumas chaperonas, principalmente Hsp40, a qual possui um domínio do tipo ´zinc-finger´. A primeira estratégia investigativa consiste em incorporar o isótopo de 68Zn na Hsp40 recombinante, por meio de experimento de enriquecimento, a fim de avaliar os efeitos dessa incorporação na conformação e na função da chaperona. Como controle será utilizada um mutante onde o domínio ´zinc-finger´ será deletado. Em paralelo, investigaremos a incorporação de 68Zn em levedura Saccharomyces cerevisiae selvagem e deletada do gene da Hsp40. Como controle, vamos complementar a levedura deletada com o gene da Hsp40 mutante. Além do efeito no crescimento da levedura, serão avaliadas a expressão proteica e o padrão de formação de agregados na célula. Os resultados obtidos serão utilizados para a proposição de um mecanismo envolvendo zinco e agregação proteica e como base para estudos envolvendo outros metais e potencial interação com o chaperoma humano. (AU)

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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)
DE JESUS, JEMMYSON ROMARIO; BARBOSA ARAGAO, ANNELIZE ZAMBON; ZEZZI ARRUDA, MARCO AURELIO; RAMOS, I, CARLOS H. Optimization of a Methodology for Quantification and Removal of Zinc Gives Insights Into the Effect of This Metal on the Stability and Function of the Zinc-Binding Co-chaperone Ydj1. FRONTIERS IN CHEMISTRY, v. 7, JUN 11 2019. Citações Web of Science: 0.
DE JESUS, JEMMYSON ROMARIO; GUIMARAES, IVANILCE CRISTINA; ZEZZI ARRUDA, MARCO AURELIO. Quantifying proteins at microgram levels integrating gel electrophoresis and smartphone technology. JOURNAL OF PROTEOMICS, v. 198, p. 45-49, APR 30 2019. Citações Web of Science: 1.

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