Aspectos morfofuncionais da interação entre a proteína dissulfeto isomerase A1 (PDIA1) e ENOLASE1 em células musculares lisas vasculares

• Processo: 23/05926-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2024
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Medicina - Clínica Médica
• Pesquisador responsável: Francisco Rafael Martins Laurindo
• Beneficiário: Lívia Teixeira
• Supervisor: Clare Elisabeth Futter
• Instituição Sede: Instituto do Coração Professor Euryclides de Jesus Zerbini (INCOR). Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da USP (HCFMUSP). Secretaria da Saúde (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University College London (UCL), Inglaterra
• Vinculado à bolsa: 20/03838-9 - Proteína Dissulfeto Isomerase-A1 (PDIA1) como via integrativa de diferenciação celular e função mitocondrial, BP.PD
• Assunto(s): Migração Biologia molecular Músculo liso vascular Isomerases de dissulfetos de proteínas Matriz extracelular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Celulas do musculo liso vascular | Enolase 1 | invasão | migração | Proteína dissulfeto isomerase A1 | Remodelamento de Matriz extracelular | Biologia Molecular

Resumo

A interação entre a Proteína Dissulfeto Isomerase A1 (PDIA1) e a Enolase 1 (ENO1) tem sido relatada em várias bases de dados de interatoma. Em nosso projeto atual, coletamos evidências significativas que validam a interação PDIA1-ENO1 em células musculares lisas vasculares (VSMCs), incluindo co-localização, co-imunoprecipitação e ensaios de ligação de proximidade (PLA). No entanto, o significado biológico dessa interação ainda não está claro. Nossos dados de metabolômica por RMN mostram que a modulação da expressão de PDIA1 não afetou o metabolismo das VSMCs, indicando que a interação PDIA1-ENO1 não interfere no papel canônico da ENO1 na via glicolítica. Por meio do ensaio de PLA, detectamos que a interação PDIA1-ENO1 ocorre associada a superfície retículo endoplasmático (RE), principalmente na face celular voltada ao substrato, e a processos de membrana semelhantes a invadopódios. Isso é uma pista significativa para o papel biológico desse complexo proteico, já que ambas as proteínas têm um pool minoritário na membrana plasmática e têm funções convergentes nos processos de migração, invasão e remodelamento da matriz extracelular. A ENO1 na superfície celular atua como receptor de plasminogênio, medindo sua conversão em plasmina através da ação da enzima uroquinase. Uma vez formado, a plasmina ativa outras proteases, como metaloproteinases e colagenases, que atuam na proteólise da matriz extracelular. Por outro lado, foi recentemente demonstrado que a PDIA3, outro membro da família PDI, colocaliza com invadopódios realizando a redução das pontes dissulfeto em ligações cruzadas de proteínas matriciais, facilitando a atividade de proteases. Esses achados fornecem evidências que suportam nossa hipótese atual de que a associação PDIA1-ENO1 desempenha um papel no remodelamento da matriz extracelular e em processos como migração e invasão celular. No entanto, uma questão central ainda não está clara: como a PDIA1 alcança a membrana plasmática? Nosso laboratório vem trabalhando nesse problema e já excluiu várias vias intracelulares de tráfego e secreção de proteínas. Além disso, questões ainda mais intrigantes são como o complexo PDIA1-ENO1 é formado, uma vez que a PDIA1 é uma proteína residente do RE e a ENO1 é essencialmente citosólica? Como esse complexo pré-formado na proximidade do RE viaja até atingir a membrana plasmática? Quais estruturas celulares suportam esse transporte? Essas são algumas das perguntas que pretendemos responder usando técnicas de microscopia eletrônica de ponta, como microscopia eletrônica de transmissão combinada com microscopia de luz (CLEM) e imunomarcação ultraestrutural. Além disso, utilizando microscopia de alta resolução em células vivas transfectadas com PDIA1-Halo tag e ENO1-SNAP tag iremos rastrear a dinâmica do complexo PDIA1-ENO1 desde a superfície do RE até a membrana plasmática. Em vista dos muitos papéis fisiopatológicos da PDIA1 extracelular, nossos resultados certamente terão implicações relevantes na área básica e translacional. (AU)