Estudos de mecanismos de transdução de sinal do GPCR-like PfSR12 em células de mamíferos e em Plasmodium falciparum

• Processo: 22/02317-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2022
• Data de Término da vigência: 16 de dezembro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Bioquímica de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Célia Regina da Silva Garcia
• Beneficiário: Mateus de Souza Terceti
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 17/08684-7 - Decodificar aspectos da biologia celular e molecular do Plasmodium como uma ferramenta para desenvolver novos antimaláricos, AP.TEM
• Assunto(s): Antimaláricos Malária Plasmodium falciparum Transdução de sinais Genômica funcional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Antimaláricos | GPCR-like | malária | PfSR12 | Plasmodium falciparum | Transdução de sinal | Genômica Funcional

Resumo

A Organização Mundial de Saúde (OMS) estima que, apenas no ano de 2020, mais de 240 milhões de pessoas foram acometidas de malária em todo o mundo e 627.000 foram à óbito. A malária é causada por protozoários do gênero Plasmodium e a espécie Plasmodium falciparum é a responsável pela forma mais grave da doença. Como o Plasmodium é resistente à diversas drogas, compreender aspectos da interação parasita-hospedeiro é essencial e pode contribuir para o desenvolvimento de novas formas de combate à doença. Estes parasitas têm um ciclo de vida complexo, infectam alternadamente hospedeiros vertebrados e fêmeas do mosquito Anopheles. Em humanos, o ciclo assexuado do P. falciparum se inicia pela picada da fêmea do mosquito Anopheles, que injeta esporozoítos juntamente com a saliva. O Plasmodium pode detectar as concentrações de diferentes metabólitos e sinais fisiológicos (melatonina, ATP extracelular, fator de necrose tumoral, lisofosfatidilcolina, etc.) presentes na corrente sanguínea do hospedeiro e usá-los para regular os processos do seu ciclo celular. Nossa proposta de trabalho é que esta comunicação externa com as diferentes moléculas do hospedeiro pode ocorrer por meio dos receptores acoplados à proteína G (GPCR-like): PfSR1, PfSR10, PfSR12 e PfSR25. Dessa forma, os GPCRs adicionam um novo nível de complexidade à interação Plasmodium-hospedeiro e dão uma nova perspectiva ao funcionamento dos sistemas de sinalização desses parasitas. Enquanto alguns GPCRs são ativados por pequenas moléculas, os receptores ativados por protease (PAR) são uma classe de proteínas de membrana que são irreversivelmente ativados por proteases, como, por exemplo a trombina. O mecanismo de ativação do PAR é extremamente diverso, a fim de ampliar a variedade de sinais e vias que podem ser ativados pelo mesmo receptor. Devido à grande quantidadede de interações que podem ser estabelecidas entre os receptores PAR-like e outras moléculas que participam da transdução de sinal, e as diferentes funções que esses sinais podem assumir, os receptores PAR são alvos promissores, ainda que negligenciados, para o tratamento de uma grande diversidade de doenças. O desenvolvimento de drogas que afetem não apenas um receptor PAR, mas também os pontos de crosstalk entre PAR e outras proteínas, pode revelar uma nova gama de meios para interferir nos processos fisiológicos. Já foi demonstrado que PfSR12 possui um peptídeo sinal previsto e sete domínios transmembranas, sendo descrito como um provável receptor serpentino. Além disso, por apresentar homologia com receptores de mamíferos relacionados ao espessamento associado à reestenose vascular, acredita-se que o PfSR12 seja um candidato a receptor PAR. Considerando a escassez de dados na literatura científica sobre o GPCR-like PfSR12 e que este é um alvo potencial para o desenvolvimento de antimaláricos, o objetivo deste trabalho é caracterizar os mecanismos de transdução de sinal do GPCR-like PfSR12 em células de mamíferos e em Plasmodium falciparum. Para isso, pretendemos: 1) realizar transfecção/mutagênese direcionada ao local de PfSR12 em células HEK293; 2) analisar a dinâmica temporal de ativação e desativação de PfSR12 através da expressão transitória de PfSR12 e identificar a sinalização celular envolvida; 3) identificar como a trombina ativa células transfectadas com o PfSR12; 4) caracterizar as interações do PfSR12 utilizando imunoprecipitação e identificar a dinâmica de ativação/dessensibilização.