Septinas e proteases de flavivirus: uma análise estrutural

• Processo: 19/22000-9
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Vigência (Início): 01 de março de 2020
• Vigência (Término): 30 de novembro de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Richard Charles Garratt
• Beneficiário: Higor Vinícius Dias Rosa
• Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Biologia estrutural Flavivirus Proteínas Vírus Zika Septinas Microcefalia

Resumo

Em 2016, um aumento de 26 vezes nos casos de microcefalia durante uma epidemia do vírus Zika alarmou o país. Nesses casos, durante a infecção, o vírus tem como alvo principal as células progenitoras neuronais (NPCs), diminuindo a sua proliferação levando à morte celular, que contribui para microcefalia. Ao identificar o efeito isolado de proteínas virais sobre essas células, Li et al. (2019) observaram que a protease NS2B-NS3 é capaz de mediar a neurotoxicidade do vírus, por meio da clivagem de proteínas do hospedeiro essenciais à neurogênese (em especial as septinas). Verificou-se uma redução nos níveis dessas proteínas após a superexpressão da protease, confirmando-as como alvo. Septinas são proteínas que se ligam a GTP e interagindo entre si formando heterocomplexos, filamentos e estruturas de alta ordem, por meio do domínio G (ligação ao nucleotídeo) e dos domínios N- e C-terminal. No mesmo estudo, os efeitos citotóxicos foram relacionados à clivagem do C-terminal da septina 2, resgatando a citocinese após expressão de septinas "resistentes" à clivagem. Apesar dos efeitos celulares (após a clivagem) terem sido determinados, não se sabe o efeito imediato e a importância da região clivada na formação das estruturas de septinas. Também não é entendido, se a clivagem de septinas é específica de Zika ou se outras proteases de flavivírus podem clivá-las. Assim, esse projeto utilizará construções truncadas de septinas (mimetizando o efeito da protease) para a montagem de heterocomplexos a fim de caracterizá-los e avaliar potenciais de polimerização. Será realizado, também, análises da interação e ensaios da atividade proteolítica envolvendo septinas e diferentes proteases de flavivírus. Por fim, serão feitos ensaios de cristalização com complexos de septinas e com complexos entre septinas e versões inativas dessas proteases. Esperamos que os resultados ajudem a entender as implicações da clivagem da septina 2 e a relação com a microcefalia. (AU)