Palmitoilação em Toxoplasma gondii: aciltransferases e seu papel na secreção das organelas apicais e balanço redox

• Processo: 23/01428-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 13 de agosto de 2023
• Data de Término da vigência: 12 de agosto de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Parasitologia - Protozoologia de Parasitos
• Pesquisador responsável: Ana Patricia Yatsuda Natsui
• Beneficiário: Ana Patricia Yatsuda Natsui
• Pesquisador Anfitrião: Matthew Andrew Child
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Imperial College London, Inglaterra
• Assunto(s): Apicomplexa Toxoplasma gondii Doenças parasitárias Aciltransferases
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Acyltransferases | apicomplexa | Dhhc-Pat | Mboat | Palmitoylation | Toxoplasma gondii | Doenças Parasitárias

Resumo

Proteínas aciladas possuem papel crítico na sinalização em células normais e em estados de doença, incluindo doenças infecciosas. A S-acilação (S-palmitoilação) é uma Modificação Pós-Traducional (PTM) abundante e relevante em parasitas apicomplexas. Essa PTM é adicionada por Proteínas S-AcilTransferases (DHHC-PATs), as quais são proteínas transmembrana com resíduos de aminoácidos catalíticos DHHC (Asp-His-His-Cys), localizado dentro de um domínio rico em cisteína (CRD). Em Toxoplasma gondii, existem 18 DHHC-PATs, onde cinco se mostraram essenciais (TgDHHC 2, 6, 7, 9 e 14), localizadas no Complexo de Golgi, Complexo de Membrana Interna (IMC), membrana plasmática, Retículo Endoplasmático (RE) e roptrias. N-acilação e O-acilação também ocorrem, mas diferentemente da S-acilação, são consideradas irreversíveis. Essa PTM é catalisada por enzimas da família Membrane-Bound O-aciltransferases (MBOAT), enzimas transmembranas de passagem múltipla, com mais de 08 domínios transmembrana com o sítio ativo. T. gondii tem três genes MBOAT preditos, mas nenhum estudo foi publicado com essas enzimas até o momento. A S-acilação ocorre em muitas proteínas associadas a organelas apicais (AOPs), como AMA-1, com fortes indícios de que esta PTM seja um importante regulador da secreção de organelas apicais. T. gondii deve lidar com a pressão oxidativa dentro do ambiente intracelular do hospedeiro, ativando sua rede antioxidante. A DHHC3 humana tem um forte papel na inibição da resposta antioxidante no câncer e na diminuição da eficácia da apoptose induzida por drogas, favorecendo o desenvolvimento do tumor. Até agora, não há nenhuma publicação estabelecendo uma correlação entre DHHCs e regulação do sistema redox em T. gondii e nenhum estudo foi feito com os MBOATs no filo Apicomplexa. Portanto, o objetivo geral deste projeto é investigar a correlação entre as enzimas DHHC-PATs e TgMBOAT de T.gondii na sobrevivência, balanço redox e dinâmica de secreção de AOPs de T. gondii. Será empregada uma técnica desenvolvida pelo Prof. Matthew Child denominada CRISPR-based Oligo Recombineering (CORe). Os plasmídeos CRISPR CORe serão utilizados para substituir a cisteína e/ou histidina dos domínios catalíticos (DHHC) das 18 DHHC-PATs de T. gondii ou substituir a histidina e/ou ácido aspártico dos domínios catalíticos das três MBOATs de T. gondii. Os aminoácidos catalíticos das DHHC-PATs e MBOATs serão trocados por outros aminoácidos, em paralelo aos seus controles com aminoáciso recodonizados. A viabilidade de T.gondii será analisada em cada um dos mutantes de TgDHHCs e TgMBOATs utilizando o ensaio de essencialidade empregando os índices de "fitness scores" desenvolvidos pelo laboratório do Prof Child. Cepas nocaute induzíveis de pelo menos uma TgDHHC e uma TgMBOAT serão obtidas para avaliar os efeitos na capacidade antioxidante de cada linhagem e na secreção de TgAOPs. Este projeto trará novos conhecimentos às TgMBOATs até então não descritas e começará a investigar uma possível correlação entre aciltransferases de T.gondii e o equilíbrio redox e dinâmica de secreção dos AOPs. (AU)