A relevância da regulação do complexo enzimático alfa-cetoácido desidrogenase de cadeia ramificada (BCKDH) na Biologia Celular e bioenergética de Trypanosoma cruzi

• Processo: 19/26106-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2020
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Parasitologia - Protozoologia de Parasitos
• Pesquisador responsável: Ariel Mariano Silber
• Beneficiário: Higo Fernando Santos Souza
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 16/06034-2 - O papel biológico de aminoácidos e seus metabólitos derivados em Trypanosoma cruzi, AP.TEM
• Assunto(s): Biologia celular Bioenergética Trypanosoma cruzi Oxirredutases Aminoácidos de cadeia ramificada CRISPR-Cas9
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Alfa-cetoácido desidrogenase de cadeia ramificada (BCKDH) | Aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA) | bioenergética | biologia celular | Trypanosoma cruzi | Parasitologia

Resumo

O Trypanosoma cruzi (T. cruzi) é o agente causador da Doença de Chagas, também conhecida como Tripanossomíase Americana. Sabe-se que o ciclo de vida dos tripanossomatídeos patogênicos abrange diferentes ambientes em seus hospedeiros. T. cruzi, por exemplo, depende fundamentalmente do trato intestinal do inseto vetor, da corrente sanguínea e do citoplasma da célula do hospedeiro mamífero. Nesses ambientes a sobrevivência do parasita esta relacionada com sua capacidade de manter a homeostase intracelular de íons e nutrientes em um estado relativamente constante, além de catabolizar diferentes substratos como fonte de energia. Desse modo, diversos estudos têm descrito a importância dos aminoácidos na biologia de diferentes protozoários, dentre ele, o T. cruzi. De fato, os aminoácidos, além de atuarem na síntese protéica e no metabolismo energético, possuem diversas outras funções no parasito. Dentre eles, vale a pena mencionar a diferenciação entre formas replicativas e infectivas, o sustento energético da invasão das células do hospedeiro mamífero, o estabelecimento da infecção e a resistência a diferentes tipos de estresse ao qual o parasita é naturalmente submetido ao longo do seu ciclo biológico, tais como o estresse osmótico, térmico, oxidativo e nutricional. Neste quesito, os aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA- Branched-Chain Amino Acids): leucina, isoleucina e valina estão entre os aminoácidos essenciais, no entanto, só são sintetizados por plantas e alguns fungos. Estudos anteriores indicam os BCAA como integrantes do metabolismo em T. cruzi, isso torna curioso o fato de ainda haver poucos estudos na literatura sobre a identificação de funções relevantes dos BCAA para a biologia do parasita, bem como associados a outros aminoácidos do T. cruzi. Esse projeto tem como foco, o segundo passo da via dos BCAA, o qual é catalisado por um complexo denominado desidrogenase de a-cetoácidos de cadeia ramificada (Branched-Chain ±-Ketoacid Dehydrogenase - BCKDH) e este é composto por três enzimas (EC 1.2.4.4, EC 2.3.1.168, EC 1.8.1.4). Em mamíferos, o BCKDH é um complexo altamente regulado mediante fosforilação (inativação) e desfosforilação (ativação) e mediante inibição por produto. Além disso, acredita-se que o esse complexo também é controlado pela relação NADH/NAD+ bem como acetil-CoA/CoA. Diante do exposto, este projeto tem como objetivo avaliar a relevância do complexo BCKDH na biologia celular e bioenergética de T. cruzi, utilizando a técnica de deleção gênica CRISPR/Cas9 para nocautear as enzimas formadoras do complexo em T. cruzi. (AU)