O papel da hHep1/Hsp70s no controle de qualidade de proteínas e na regulação da dinâmica de condensados sob estresse proteotóxico

• Processo: 21/12775-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de junho de 2022
• Vigência (Término): 31 de maio de 2023
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Julio Cesar Borges
• Beneficiário: Milene Nóbrega de Oliveira Moritz
• Supervisor: Serena Carra
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Local de pesquisa: Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia, Modena (UNIMORE), Itália
• Vinculado à bolsa: 19/22422-0 - Estudo funcional celular dos oligômeros de alta massa molecular da mortalina e dos efeitos das co-chaperonas mitocondriais na sua estrutura, BP.PD
• Assunto(s): Proteínas de choque térmico HSP70 Proteostase Biologia celular Chaperonas moleculares
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Chaperonas | estresse celular | Hsp70 | Proteostase | Biologia Celular

Resumo

Proteínas de choque térmico de 70 kDa (Hsp70s) são chaperonas moleculares críticas para proteostase, capazes de auxiliar no enovelamento de proteínas, transporte através de membranas, visando à degradação, bem como prevenir a agregação de proteínas. Hsp70s são, portanto, críticas para o sistema de controle de qualidade de proteínas (PQC), que inclui a síntese de proteínas, chaperones moleculares e sistemas de degradação. Sob estresse, proteínas propensas a dobramento incorreto se acumulam no citosol, onde são compartimentadas em pontos que colocalizam com outras proteínas do PQC, bem como no núcleo onde proteínas propensas à agregação, incluindo produtos ribossômicos defeituosos recentemente sintetizados (DRiPs) se acumulam dentro de dois tipos de condensados biomoleculares: nucléolos e corpos de leucemia promielocítica (PML). Hsp70s, como HSPA1A, são recrutados para nucléolos e corpos nucleares PML (PML-NBs) sob estresse. Lá, eles participam da depuração de proteínas nucleares mal dobradas, mantendo assim as propriedades dinâmicas dos condensados biomoleculares. Recentemente, demonstramos que a co-chaperona hHep1 (human Hsp70-escort protein 1) está localizada no núcleo, além de sua localização mitocondrial comum. hHep1 auxilia HSPA9 e HSPA1A (evitando sua agregação induzida termicamente e remodelando tais partículas, bem como estimulando as atividades de ATPase dos conjuntos monoméricos e supramoleculares), o que também justifica a relevância de entender melhor o papel de hHep1 in vivo. Além disso, o HSPA9 (Hsp70 mitocondrial humana) também está localizado no núcleo, além das mitocôndrias. As células transfectadas com hHep1 e HSPA9, sob estresse térmico, tiveram expressão e colocalização aumentadas tanto no interior do núcleo (dados não publicados). Esses dados sugerem que uma fração de HSPA9 e hHep1 poderia participar de funções nucleares especializadas; após a translocação para os núcleos. Portanto, formulamos a hipótese de que hHep1 e Hsp70s podem estar envolvidos em condensados dinâmicos em nucléolos e / ou corpos de PML sob estresse proteotóxico. Para testar esta hipótese, propomos avaliar a dinâmica de hHep1 e Hsp70s (HSPA9 e HSPA1A) em condensados nucleares, usando microscopia confocal e recuperação de fluorescência após fotodegradação (FRAP) sob condições de estresse controlado. Além disso, também pretendemos investigar a influência de hHep1 na degradação mediada por proteassoma de condensados sob estresse proteotóxico, usando o inibidor de proteassoma MG-132 e, inversamente, silenciaremos a hHep1 e / ou Hsp70s e avaliaremos seu impacto na capacidade celular de eliminar DRiPs e proteínas poliUb de nucléolos e PML-NBs. (AU)