Caracterização funcional e estrutural da interação entre ube2a e proteínas da via de ubiquitinação associadas a transtornos neurológicos

• Processo: 22/16211-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Humana e Médica
• Pesquisador responsável: Ângela Saito
• Beneficiário: Silas Pontes Almeida
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Campinas , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/05737-6 - Desvendando as funções da ubiquitinação de uch-l1 na célula, BE.EP.MS
• Assunto(s): Deficiência intelectual Estudos estruturais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Deficiencia intelectual | Doenças neuronais | Estudos estruturais | Estudos funcionais | Ube2A | Ubiquitinação de proteínas | Doenças neuronais

Resumo

Enzimas conjugadoras de ubiquitina (E2) são componentes fundamentais na via de ubiquitinação de proteínas a qual, além de sinalizar substratos para degradação, pode regular também outros processos celulares. A UBE2A é uma E2 dessa via e foi reportada atuar em diversos processos, como no reparo de DNA, manutenção da integridade genômica, regulação da expressão de p53, remoção de mitocôndrias disfuncionais e regulação da atividade de proteassomo. Mutações no gene da UBE2A podem interferir diretamente na capacidade de interação e ubiquitinação de seus substratos, e têm sido associadas à síndrome de Deficiência Intelectual (DI) do tipo Nascimento associada ao cromossomo X. Dentre as mutações descritas na literatura, destacam-se a Q93E, localizada próxima ao sítio catalítico da enzima e identificada em pacientes brasileiros, e a G23R, presente na superfície de interação não covalente com ubiquitina (backside), ambas caracterizadas por impactar na atividade catalítica de UBE2A. O proteoma global de ubiquitinação (ubiquitinoma - sítios GlyGly(K)) foi previamente realizado com cérebro de animais controles (WT) e knockin UBE2A Q93E, e revelou proteínas candidatas a alvos de ubiquitinação da atividade de UBE2A. Dentre as proteínas identificadas com reduzidos níveis de ubiquitinação no mutante Q93E de UBE2A foram identificadas algumas proteínas moduladoras da via de ubiquitinação, dentre elas a UCH-L1, também associada a doenças neurológicas. A UCH-L1 é altamente expressa em neurônios e atua não apenas como uma enzima deubiquitinase, mas também apresenta atividade de ubiquitina-ligase, indicando um papel central na regulação da via de ubiquitinação neuronal. O presente projeto propõe uma abordagem funcional e estrutural para elucidar o efeito das mutações Q93E e G23R da UBE2A, associadas a DI, na interação com a UCH-L1 e regulação de sua atividade. A elucidação desses processos pode contribuir para a identificação de potenciais alvos terapêuticos e um melhor entendimento do envolvimento e regulação da via de ubiquitinação em doenças neurológicas.