Análise de partículas isoladas e subtomograma de filamentos de septina

• Processo: 21/10247-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2022
• Data de Término da vigência: 23 de dezembro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica
• Pesquisador responsável: Richard Charles Garratt
• Beneficiário: Deborah Cezar Mendonça
• Supervisor: Bruno Klaholz
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), França
• Vinculado à bolsa: 18/20209-5 - Estudos estruturais sobre a montagem de complexos de septinas por microscopia eletrônica de transmissão e análise de partículas isoladas, BP.DR
• Assunto(s): Tomografia Biologia estrutural Septinas Estrutura e função de proteínas Citoesqueleto
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: CryoEM | septin | Tomography | Biologia Estrutural

Resumo

Septinas são proteínas de ligação a GTP consideradas um novo componente do citoesqueleto. Essas proteínas interagem entre si para formar heterocomplexos, filamentos e estruturas de mais alta ordem que são importantes para a citocinese, a compartimentalização da membrana plasmática e uma variedade de outros processos celulares. Os oligômeros podem variar em tamanho e composição de espécie para espécie, mas sempre apresentam um arranjo específico das subunidades. Os complexos de septina isolados podem ser observados em tampão de alto teor de sal in vitro, enquanto a formação de filamentos ocorre em baixas concentrações salinas. Embora exista um interesse crescente neste importante componente do citoesqueleto, muitos aspectos da polimerização e função das septinas permanecem desconhecidos. Na tentativa de esclarecer essas questões, é importante elucidar a estrutura 3D de seus heterofilamentos. Embora as abordagens cristalográficas tenham tido sucesso no estudo dos componentes do sistema separadamente, há uma dificuldade em obter estruturas de alta resolução dos complexos completos. Recentemente, fornecemos um modelo completo para um complexo hexamérico de septina humana, resolvido por Crio-ME, com uma resolução global de ~ 3,6Å. Além disso, observamos que o hexâmero apresenta uma tendência de dobrar em seu centro, o que possivelmente está relacionado à capacidade dos filamentos de septina em reconhecer e até mesmo induzir a curvatura de membranas. Nosso próximo objetivo é ampliar nosso conhecimento sobre a montagem de septinas, principalmente explorando as regiões responsáveis pelas interações entre os filamentos. Acredita-se que essas interfaces sejam estabilizadas pela formação de coiled-coils a partir dos domínios C-terminais da septina. Pretendemos usar uma combinação de análise de partículas isoladas e sub-tomograma para elucidar como essa interface é formada. Portanto, isso deve nos proporcionar uma compreensão mais completa da relação estrutura-função da septina. (AU)