Mecanismos de resposta a estresses oxidativo na fosforilação de eIF2± e de AMPK no T. cruzi

• Processo: 21/12515-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Bioquímica de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Sergio Schenkman
• Beneficiário: Mirella Aricó Vieitas Costa
• Instituição Sede: Escola Paulista de Medicina (EPM). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São Paulo. São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 20/07870-4 - Mecanismos de adaptação de tripanossomatídeos ao hospedeiro através de controle da transcrição, síntese proteica e secreção de vesículas extracelulares, AP.TEM
• Assunto(s): Biologia celular Biologia molecular Trypanosoma cruzi Estresse oxidativo Proteínas quinases ativadas por AMP Fator de iniciação 2 em eucariotos Fosforilação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ampk | Estresse oxidativo | fosforilação | Proteína quinas | Tradução | Trypanosoma cruzi | Biologia Celular e Molecular de Parasitas

Resumo

Neste projeto avaliaremos em T. cruzi o papel da fosforilação de eIF2± na resposta a diferentes estresses e a ativação de AMPK, sensor do estado energético das células. Durante o estresse nutricional eIF2± é fosforilado, diminuindo a síntese proteica e levando a diferenciação para a forma infectiva do parasito. Estresse oxidativo e baixos níveis de heme também causam a fosforilação de eIF2± pela quinase TcK2. Em nosso grupo obtivemos T. cruzi com mutação de eIF2± em que a treonina T169 foi substituída por alanina usando CRISPR-Cas9. Estes parasitos não foram capazes de fosforilar eIF2, tornando-os mais suscetíveis a estresse induzido por água oxigenada. Também já verificamos que proteína quinase AMPK, que é um sensor de níveis de nutrientes e de estresses oxidativo, é fosforilada tanto em estresses oxidativo como na falta de nutrientes no T. cruzi. Após a fosforilação, se detectam componentes de maior massa molecular e que poderiam corresponder a ubiquitinação das cadeias da AMPK. Esta enzima em outros eucariotos pode ser ativada pela proteína quinase CamKII quando há acúmulo de cálcio nas células ou quando há presença de ROS e derivado de heme, e se verificou que estes processos estão relacionados com a proliferação dos parasitas na forma epimastigota. Em nosso grupo também obtivemos parasitos com Tag de mNeonGreen no N-terminal em AMPK±1 e ±2 pelo sistema CRISPR-Cas9 que serão utilizados para os experimentos de estresse. Assim, pretendemos verificar como ocorre a fosforilação de eIF2± e de AMPK em condições de estresse oxidativo e qual a importância destes processos para a sobrevivência e diferenciação do parasita. Para isto pretendemos: 1) determinar a susceptibilidade ao estresse oxidativo induzidos por agentes oxidantes e nitroso ativos nos parasitas modificados em eIF2± e de parasitas nocaute para a TcK2, ambos já obtidos no laboratório, comparados com parasitas não modificados; 2) determinar o efeito dos mesmos agentes na fosforilação das cadeias de AMPK ±1 e ±2, em comparação com alterações na relação ATP/ADP/AMP em cada situação; 3) identificar enzimas envolvidas na fosforilação de AMPK utilizando inibidores farmacológicos de CamKII ou alterando os níveis de Ca2+ intracelular do parasita; 4) verificar se as vias de sinalização para a fosforilação de eIF2± estão relacionadas com a ativação de AMPK utilizando os parasitas mutantes eIF2±/T169A. Este estudo permitirá entender como o parasita responde a situações enfrentadas durante o ciclo de vida. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

SILVA, MICHEL AUGUSTO; IZIDORO, MARIO AUGUSTO; ARICO, MIRELLA; JULIANO, LUIZ; SCHENKMAN, SERGIO. The effect of nutritional and oxidative stress on the metabolome of Trypanosoma cruzi. Molecular Microbiology, v. 122, n. 5, p. 16-pg., 2024-05-30. (20/07870-4, 21/12515-1)

DE CASTRO, PATRICIA ALVES; AKIYAMA, DANIEL YURI; PINZAN, CAMILA FIGUEIREDO; DOS REIS, THAILA FERNANDA; DELBAJE, ENDREWS; ROCHA, PETER; IZIDORO, MARIO AUGUSTO; SCHENKMAN, SERGIO; SUGIMOTO, SHINYA; TAKESHITA, NORIO; et al. Aspergillus fumigatus secondary metabolite pyripyropene is important for the dual biofilm formation with Pseudomonas aeruginosa. MBIO, v. 16, n. 4, p. 31-pg., 2025-03-17. (21/12515-1, 21/04977-5, 21/07038-0, 24/11166-1)