A relevância da L-asparagina e seu catabolismo na biologia celular e bioenergética de Trypanosoma cruzi

• Processo: 17/10256-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Parasitologia - Protozoologia de Parasitos
• Pesquisador responsável: Ariel Mariano Silber
• Beneficiário: Letícia Marchese
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/14432-3 - Uma rede para uma biologia integrativa em doenças negligenciadas: conectando a epigenética, o metabolismo e a biologia celular em tripanossomatídeos patogênicos, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/24707-2 - Investigando o metabolismo de aspartato e asparagina e seu papel na biossíntese de nucleotídeos em Leishmania mexicana, BE.EP.PD
• Assunto(s): Biologia celular Asparagina Trypanosoma cruzi Bioenergética Metabolismo de aminoácidos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: asparagina | aspartato | bioenergética | biologia celular | metabolismo de aminoácidos | Trypanosoma cruzi | Metabolismo de tripanossomatídeos

Resumo

O metabolismo energético do Trypanosoma cruzi, o agente etiológico da Doença de Chagas, é adaptado às diferentes fontes de carbono e energia disponíveis em seus hospedeiros. Na ausência de glicose, os aminoácidos como glutamato, prolina, histidina e aspartato são fontes importantes de carbono e energia. Há indícios de que outros aminoácidos também participem desses processos, tais como asparagina, glutamina, isoleucina, leucina. O aspartato além de alimentar o ciclo dos ácidos tricarboxílicos através da aspartato aminotransferase (mASAT) que gera oxaloacetato, participa na metaciclogênese, na detoxificação de NH3 e na síntese de novo de pirimidinas e purinas. O aspartato pode ser transportado mais eficientemente em pH ácido, porém não foi caracterizada a sua síntese, que pode ocorrer via a mASAT (reversível) e via a enzima asparaginase a partir de asparagina, sendo esta última um dos seus principais precursores. Apesar de diretamente relacionada (estrutural e metabólicamente) com Asp, pouco se sabe sobre a importância da Asn em trypanossomatídeos. Propomos como hipótese que este aminoácido é uma fonte relevante do aspartato intracelular em condições em que o transporte de aspartato não supre os requerimentos do parasita. Dado essa hipótese prevemos para a asparagina funções semelhantes às do aspartato no parasita: participação na bioenergética, na resistência ao estresse nutricional, e na diferenciação celular. O possível envolvimento desse aminoácido em outros processos na biologia de T. cruzi também deve ser pesquisado. Para isto, este projeto tem como objetivo: caracterizar o transporte de Asparagina, avaliar a sua relevância para o parasita na bioenergética e na resistência ao estresse nutricional, caracterizar a asparaginase (Asnase) e ainda investigar a o papel biológico das enzimas Asnase e mASAT nocauteando os genes que as codificam mediante a técnica de deleção gênica CRISPR/cas9.