Estudo comparativo entre diferentes técnicas biofísicas visando aprofundar o entendimento do mecanismo de importação nuclear

• Processo: 19/05239-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2019
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Marcos Roberto de Mattos Fontes
• Beneficiário: Hamine Cristina de Oliveira
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IBB). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Botucatu. Botucatu , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/04375-2 - Estudos sobre a biogênese e composição do complexo ribonucleoprotéico da telomerase de Leishmania spp. e sua regulação, AP.TEM
• Assunto(s): Biologia molecular Biologia estrutural Calorimetria Espectroscopia de fluorescência Termoforese em microescala Carioferinas Transporte ativo do núcleo celular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Calorimetria por titulação isotérmica | Importação nuclear | Importina alfa | Métodos biofísicos | Biologia Molecular Estrutural

Resumo

O estudo da interação proteínas/ligantes com a obtenção de constantes de afinidades, entre outros parâmetros, vem se mostrado essencial para o estudo dos mecanismos de importação nuclear. Particularmente, na chamada via clássica de importação nuclear, a Importina-± (Imp±) é responsável pelo acoplamento com proteínas a serem transportadas ao núcleo a partir do reconhecimento de sequências de localização nuclear (NLS). Estas proteínas são classificadas em diferentes subfamílias dependendo do organismo e das proteínas que transportam. Esta especificidade entre diferentes Imp± e os NLSs das proteínas cargo é um assunto que está sendo pesquisado no momento por nós e alguns outros grupos e tem aplicações diretas na área de desenvolvimento de fármacos, incluindo para doenças negligenciadas. Atualmente, nosso grupo de pesquisa vem se dedicando ao estudo de Imp± de diversos organismos, incluindo a do gênero Leishmania e diferentes isoformas humanas, que são alvo de dois projetos temáticos de nossa equipe. Assim, o aprimoramento no uso de métodos biofísicos de análise da interação Imp±/NLS da proteína cargo tem um papel fundamental e é o alvo deste projeto de doutorado direto. Desta maneira, o projeto tem três vertentes principais: i) comparar a interação da Imp± com NLSs de proteínas cargo por diferentes técnicas, como a calorimetria por titulação isotérmica (ITC), a espectroscopia de fluorescência e a termoforese em microescala (MST), analisando as principais diferenças entre cada uma delas. Esta comparação é pouco abordada na literatura, porém essencial em termos científicos, já que os resultados obtidos por diferentes técnicas geralmente apresentam grande variação; ii) estudo comparativo entre diferentes NLSs e Imp± visando um melhor entendimento das especificidades desta interação, utilizando ITC e modelagem computacional; iii) criar um algoritmo de análise de maneira mais assertiva para a técnica de ITC, visto que há dificuldades para o cálculo dessas constantes em sistemas onde pode haver mais de um sítio de ligação na proteína por um ligante com diferentes afinidades, como é o caso dos sistemas: Imp±/NLSs. O projeto tem grande relevância científica e tecnológica e apresenta um alto grau de inovação, pois pode trazer avanços no estudo dos mecanismos de transporte de proteínas nucleares em diversos organismos e permitirá um importante desenvolvimento em termos do uso de técnicas biofísicas para caracterização da interação proteína-ligante para os mais diversos sistemas biológicos. Os estudos com Imp± de diferentes organismos estão sendo realizados em colaboração com a Profª. Maria Isabel Nogueira Cano (IBB/UNESP, Botucatu) e diretamente relacionado com o projeto temático FAPESP (proc. 2018/04375-2) recém aprovado que tem a Profa. Cano como coordenadora e o Prof. Fontes como colaborador oficial. Este estudo é parte fundamental também do projeto temático FAPESP submetido à FAPESP (proc. 2019/03108-3) que tem como coordenador o Prof. Fontes. (AU)