Estudo do mecanismo de interação das co-chaperonas "J-domain proteins" com seus substratos e com a chaperona Hsp70

• Processo: 18/11948-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2021
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
• Pesquisador responsável: Carlos Henrique Inacio Ramos
• Beneficiário: Glaucia Melina Squizato Pinheiro de Castro
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Proteínas Espalhamento de raios X a baixos ângulos Chaperonas moleculares Elementos estruturais de proteínas Ressonância magnética nuclear
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Chaperonas moleculares | Crio-microscopia eletrônica | Proteinas | Ressonância Magnética Nuclear | Saxs | Estrutura de proteínas

Resumo

O enovelamento de proteínas na célula geralmente é auxiliado por chaperonas moleculares, das quais a família Hsp70 (Hsp = heat shock protein) desempenha papéis relevantes, auxiliando no enovelamento de proteínas recém-sintetizadas, participando da translocação, entre outros. As co-chaperonas "J-domain proteins" (JDP) cooperam com as chaperonas Hsp70, ligando-se a proteínas parcialmente enoveladas (cliente) e entregando-as para a Hsp70. Embora a função dessas proteínas estejam determinadas, suas estruturas tridimensionais e o mecanismo de interação da JDP com a cliente e com a Hsp70, por ser transiente, não estão bem estabelecidos. Outro motivo dessa escassez de dados se deve ao fato de que, a caracterização estrutural destas proteínas é dificultada devido à alta massa molecular destas macromoléculas, a presença de uma grande região flexível nas JDP e ainda por esta interação ser transiente. Contudo, nosso grupo de pesquisa tem realizado importantes contribuições sobre a estrutura e função de algumas JDP, caracterizando a estrutura quaternária por espalhamento de luz a baixo ângulo - SAXS (Ramos e col., 2008), e resolvendo a estrutura tridimensional por RMN do domínio funcional da JDP, o qual participa da interação com a Hsp70 (Pinheiro e col., 2018). Também realizados experimentos de dinâmica da proteína completa, para entender a relação entre os domínios, e quais resíduos estão envolvidos na interação com a chaperona (manuscrito em preparação). Desde então viemos planejando e executando experimentos com a finalidade de obter dados sobre a estrutura e a dinâmica desta co-chaperona em alta resolução. Os dados iniciais obtidos são muito promissores e sugerem que estamos perto de realizar uma proeza no Brasil, a determinação da estrutura em alta resolução por RMN de uma proteína dimérica, onde cada monômero possui cerca de 40 kDa e a compreensão do mecanismo de interação entre esta proteína e a chaperona Hsp70 por microscopia crio-eletrônica. Para realizar este grande desafio, a colaboração entre os grupos de pesquisa na UNICAMP, UFRJ e IBS (Grenoble - França) é fundamental e tal colaboração só será possível pela atuação da candidata à bolsa.

Publicações científicas

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(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)

GONCALVES, CONRADO DE C.; PINHEIRO, GLAUCIA M. S.; DAHLSTROM, KATHE M.; SOUTO, DENIO E. P.; KUBOTA, LAURO T.; BARBOSA, LEANDRO R. S.; RAMOS, I, CARLOS H.. On the structure and function of Sorghum bicolor CHIP (carboxyl terminus of Hsc70-interacting protein): A link between chaperone and proteasome systems. Plant Science, v. 296, JUL 2020. (17/26158-0, 18/11948-9, 17/26058-6, 14/00076-0, 16/14228-1, 12/50161-8, 15/15822-1)

FRANCO, JULIANA C.; NOGUEIRA, MARIA L. C.; GANDELINI, GABRIELA M.; PINHEIRO, GLAUCIA M. S.; GONCALVES, CONRADO C.; BARBOSA, LEANDRO R. S.; YOUNG, JASON C.; RAMOS, CARLOS H. I.. Sorghum bicolor SbHSP110 has an elongated shape and is able of protecting against aggregation and replacing human HSPH1/HSP110 in refolding and disaggregation assays. Biopolymers, v. 114, n. 2, p. 12-pg., 2023-02-01. (16/02137-1, 12/50161-8, 16/14503-2, 16/04246-2, 16/03764-0, 18/11948-9, 17/26131-5)

PINHEIRO, GLAUCIA M. S.; AMORIM, GISELE C.; IQBAL, ANWAR; ALMEIDA, FABIO C. L.; RAMOSA, C. H. I.. Solution NMR investigation on the structure and function of the isolated J-domain from Sis1: Evidence of transient inter-domain interactions in the full-length protein. Archives of Biochemistry and Biophysics, v. 669, p. 71-79, JUL 15 2019. (17/26131-5, 12/50161-8, 17/01074-9, 18/11948-9)

AYINDE, KEHINDE S.; PINHEIRO, GLAUCIA M. S.; RAMOS, CARLOS H. I.. Binding of SARS-CoV-2 protein ORF9b to mitochondrial translocase TOM70 prevents its interaction with chaperone HSP90. Biochimie, v. 200, p. 8-pg., 2022-09-01. (17/26131-5, 18/11948-9)