Caracterização estrutural da enzima terminase do citomegalovírus humano (HCMV) utilizando Cryo-EM

• Processo: 22/00384-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 30 de maio de 2022
• Data de Término da vigência: 29 de maio de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Glaucius Oliva
• Beneficiário: Gabriela Dias Noske
• Supervisor: Kay Grunewald
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Leibniz Institute for Experimental Virology (HPI), Alemanha
• Vinculado à bolsa: 18/25600-4 - Descoberta e desenvolvimento de candidatos antivirais contra o vírus da Febre Amarela baseados na estrutura do complexo NS2B-NS3 protease, BP.DD
• Assunto(s): Biologia estrutural Citomegalovirus Herpesviridae Infecções por Herpesviridae Genoma viral Caracterização estrutural Mecanismos moleculares
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cryo-EM | human cytomegalovirus | Terminase | Crio-microscopia Eletrônica

Resumo

O Citomegalovírus Humano (HCMV) é um beta-herpesvírus pertencente a família Herpesviridae e gênero Citomegalovírus. O vírus é amplamente disseminado entre a população mundial, sendo capaz de estabelecer uma infecção latente, e representa uma das causas mais frequentes de mortes entre a população imunocomprometida e uma das maiores causas de defeitos congênitos de nascimento. O genoma viral é composto por uma fita dupla de DNA de aproximadamente 230 kb que é responsável por codificar pelo menos 250 ORFs. Diversas proteínas virais estão envolvidas no processo de empacotamento do DNA viral dentro do capsídeo e em sua clivagem, o que inclui o complexo denominado terminasse. As terminases são complexos enzimáticos hetero-oligoméricos, composto pelas subunidades pUL56, pUL89 e pUL51 em HCMV. O complexo é responsável por mediar o reconhecimento dos sinais de empacotamento pac1 e pac2 motivos presentes no DNA viral. Embora as terminases tenham sido amplamente estudadas nas últimas décadas, os detalhes do mecanismo molecular e estrutural envolvidos na clivagem e empacotamento do DNA viral ainda permanecem não completamente elucidados. O complexo terminasse de HCMV é uma proteína viral altamente específica, sem homólogos em mamíferos e representa um importante alvo no desenvolvimento de drogas antivirais. Letermovir é um medicamento recentemente aprovado tendo como alvo a terminase de HCMV, no entanto, seu mecanismo de ação ainda não é completamento conhecido. Análises por crio-microscopia eletrônica (cryo-EM) single particle permite a obtenção da estrutura de grandes complexos proteicos e constitui uma técnica promissora para o estudo estrutural das terminases. Desta forma, o objetivo principal deste projeto de BEPE será a caracterização estrutural da terminase de HCMV utilizando cryo-EM, incluindo as formas ligadas a DNA, mutantes resistentes a letermovir e complexos com outras proteínas envolvidas no processo de clivagem e empacotamento do genoma viral. Ao final do período deste BEPE, a experiência adquirida em cryo-EM será aplicada ao atual projeto de doutorado direto, assim como irá contribuir com o estabelecimento da técnica de cryo-EM no grupo de biologia estrutural e desenvolvimento de fármacos do IFSC/USP em São Carlos/Brasil. (AU)