Análise proteômica dos efeitos da inibição de função Arginase-like na regulação da síntese de lipídios neutros em microalgas

• Processo: 22/15431-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2023
• Data de Término da vigência: 01 de janeiro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Enzimologia
• Pesquisador responsável: Flavia Vischi Winck
• Beneficiário: Leandro Luis Lavandosque
• Instituição Sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 16/06601-4 - Análise integrativa de sistemas para o estudo de redes de regulação da expressão gênica relacionadas à produção de biomassa em microalgas, AP.BIOEN.JP
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/02042-7 - Análise metabolômica dos efeitos de inibidores de Arginase-like na regulação da síntese de lipídios neutros em microalgas, BE.EP.IC
• Assunto(s): Biotecnologia Engenharia metabólica Microalgas Proteômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biotecnologia | Engenharia metabólica | microalgas | proteômica | Proteômica; Engenharia metabólica.

Resumo

A atual conjuntura sócio-ambiental-econômica demanda alternativas para o desenvolvimento sustentável e o uso de biomassa microalgal aparece como uma opção concreta. Neste contexto, as microalgas fotossintetizantes aparecem como promissores organismos capazes de atuar na biorremediação ambiental atrelado a obtenção de bioprodutos, tais como biodiesel. Entretanto, a síntese de lipídios neutros (Triacilgliceróis/TAGs), necessários para a produção de biodiesel está associada a ativação de um mecanismo de quiescência celular o que compromete a alta produtividade deste lipídio. Resultados recentes de nosso grupo de pesquisa obtidos de análises integrativas do proteoma e metaboloma de microalgas em condições de privação de nitrogênio, apontaram um conjunto de metabólitos e proteínas associados com a regulação da resposta de sobreacumulação de TAGs nas microalgas. Esta análise nos indicou a existência de uma função Arginase-like, não predita no genoma da microalga Chlamydomonas reinhardtii. Ensaios com inibidores de Arginase resultaram em aumento da síntese de lipídios neutros e nos sugerem a existência de uma enzima ainda não descrita no genoma da microalga que pode ser responsável pela regulação metabólica do mecanismo de sobre acumulação de TAGs nas microalgas. Para comprovar o efeito regulatório, objetivamos analisar as variações do proteoma celular de Chlamydomonas reinhardtii em mixotrofia sob o efeito de diferentes inibidores de Arginase identificando vias metabólicas afetadas e como esta nova função pode estar relacionada ao controle de crescimento e produção de TAGs. Os resultados irão nos indicar se há papel regulatório ou de sinalização desta nova função e se este é um ponto central de regulação de síntese de TAGs em microalgas.

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)

LAVANDOSQUE, L. L.; MASTRANGELO, C. B.; CARVALHO, H. W. P. C.; GUIMARA, R. R.; ARAKI, K.; WINCK, F. V.. Fast multispectral imaging analysis as phenotyping platform: Effect of titanium dioxide nanoparticles on microalgae physiology. ALGAL RESEARCH-BIOMASS BIOFUELS AND BIOPRODUCTS, v. 78, p. 12-pg., 2024-02-16. (18/03793-5, 16/06601-4, 22/15431-6)