Estudo de competitividade entre alcaloides esteroidais e RNA pelo sítio de ligação do fator de anti-terminação transcricional do vírus sincicial respiratório humano (hRSV)

• Processo: 18/08900-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2019
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2020
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Medicina
• Pesquisador responsável: Fátima Pereira de Souza
• Beneficiário: Vitor Brassolatti Machado
• Instituição Sede: Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José do Rio Preto. São José do Rio Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Vírus sincicial respiratório humano Infecções respiratórias Antivirais Interação Genomas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: alcaloides esteroidais | Fator anti-terminação transcricional | Hrsv | Interação | Antivirais

Resumo

O Vírus Sincicial Respiratório humano (hRSV) é o principal agente etiológico presente em infecções do trato respiratório inferior em crianças e idosos por todo o mundo. Atualmente as patologias causadas pelo RSV não são bem entendidas e os dados de desenvolvimento de vacinas são insatisfatórios. O vírus possui um genoma de RNA fita simples negativa, sem segmentação, com 15,2 kb e dez genes, os quais codificam onze proteínas devido a duas regiões de leitura aberta sobrepostas localizadas no gene M2, produzindo as proteínas M2-1 e M2-2. A proteína M2-1 é imprescindível para a manutenção do ciclo viral do hRSV e atua no processo de transcrição como um fator de processividade e anti-terminação, estabilizando e evitando que a RNA polimerase viral se dissocie precocemente do RNA, assim aumentando tanto a eficiência de replicação quanto de transcrição, principalmente dos genes próximos à extremidade 5'. Um estudo já publicado em 2016 mostrou que um alcaloide esteroidal, a ciclopamina, exibiu efeito antiviral significativo tanto in vitro quanto in vivo. Este grupo observou que o alcaloide afetava a eficiência do complexo da RNA polimerase viral e atribuíram esse fenômeno à redução da expressão gênica do fator de anti-terminação transcricional, a proteína M2-1, porém os autores não descreveram o mecanismo de interação proteína/ligante. Ao realizar experimentos de mutação sítio dirigida nessa proteína, descobriu-se que o vírus tornou-se resistente aos tratamentos com o alcaloide. Sendo assim, existe a possibilidade que outros compostos estruturalmente similares a ciclopamina exibam efeitos semelhantes, como é o caso da solasodina. Portanto, a proteína M2-1 provavelmente apresenta um sítio para a ligação de um alcaloide esteroidal, como a ciclopamina e solasodina. Este sítio coincide com uma região importante para a interação da proteína com o RNA no domínio globular da proteína (dM2-1), logo, o alcaloide é um candidato a antiviral contra a infecção por hRSV. Paralelamente, nosso grupo obteve êxito na expressão das proteínas M2-1 e dM2-1 recombinantes do RSV. O objetivo principal do projeto é elucidar o mecanismo de interação entre estes alcaloides e a proteína no sitio de ligação do RNA. Este estudo será realizado por espectroscopia de fluorescência e ressonância magnética nuclear, técnicas que permitirão calcular as constantes de ligação proteína/ligante, caracterizar o tipo e epítopos de interação e assim obter informaçoes sobre o mecanismo molecular da interação. Os resultados obtidos no nosso estudo juntamente com os resultados encontrados na literatura em ensaios in vivo e in vitro possibilitarão propor modelos de interação e terapêuticos eficientes. A presente proposta vem de encontro com o cenário epidemiológico que pede a manutenção dos esforços científicos na busca por eficientes fármacos anti-RSV. (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)

CARUSO, ICARO P.; GUIMARAES, GIOVANA C.; MACHADO, VITOR B.; FOSSEY, MARCELO A.; WILLBOLD, DIETER; ALMEIDA, FABIO C. L.; SOUZA, FATIMA P.. Biophysical and Dynamic Characterization of Fine-Tuned Binding of the Human Respiratory Syncytial Virus M2-1 Core Domain to Long RNAs. Journal of Virology, v. 94, n. 23, DEC 2020. (10/18169-3, 19/08739-1, 18/08900-4, 09/53989-4)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

MACHADO, Vitor Brassolatti. Caracterização biofísica da interação da proteína M2-1 do vírus sincicial respiratório humano (HRSV) com RNA e com os alcaloides esteroidais ciclopamina e solasodina.. 2020. Dissertação de Mestrado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Biociências Letras e Ciências Exatas. São José do Rio Preto São José do Rio Preto.