A relevância dos aminoácidos enxofrados e seu metabolismo na biologia do Trypanosoma cruzi

• Processo: 22/14959-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de novembro de 2023
• Vigência (Término): 31 de outubro de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Parasitologia - Protozoologia de Parasitos
• Pesquisador responsável: Ariel Mariano Silber
• Beneficiário: María Sol Ballari
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/12938-0 - O metabolismo de aminoácidos em Trypanosoma cruzi: uma caixa de ferramentas para sobreviver em ambientes hostis, AP.TEM
• Assunto(s): Bioquímica Biologia molecular Trypanosoma cruzi Bioenergética Cisteína Metabolismo Metionina Aminoácidos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioenergética | Cisteína | metabolismo | Metionina | Trypanosoma cruzi | Bioquimica e biologia molecular de protistas

Resumo

A doença de Chagas (Trypanosoma cruzi) é uma doença parasitária classificada dentro do grupo de Doenças Tropicais Negligenciadas, e constitui um problema de saúde pública na maioria dos países da América Latina, afetando principalmente setores da população mais vulneráveis economicamente. O T. cruzi metaboliza aminoácidos e os utiliza como importante fonte de energia, além de sua utilização em diversos processos biológicos como diferenciação, resistência a condições de estresse e invasão de células hospedeiras. A cisteína (Cys) é um aminoácido sulfurado com papel fundamental na estrutura, estabilidade e função catalítica de muitas proteínas. Cys pode estar relacionada ao metabolismo energético no parasita por sua conversão em piruvato, e é a fonte predominante de grupos -SH na biossíntese de moléculas contendo enxofre. Por outro lado, aminoácidos contendo enxofre desempenham um papel importante na metilação de macromoléculas e síntese de poliaminas. A Cys pode ser biossintetizada por duas vias: 1) via de transsulfuração, envolvendo a formação de cistationina a partir de serina (Ser) e homocisteína (HCys), esta última obtida a partir da metionina (Met) em três etapas; 2) síntese de novo em duas etapas a partir de Ser, usando SH2 como fonte de enxofre. Não são conhecidas as vias de síntese de Met no T. cruzi, portanto, ela deve ser captada do meio extracelular, mas o parasita conta com um sistema de "resgate" para regenerar Met a partir de HCys em uma única etapa. Consideramos relevante caracterizar em profundidade a ligação metabólica entre Met e HCys, e como esta influencia o equilíbrio da Cys. Será avaliado o efeito causado por Met, HCys e Cys na bioenergética e resistência ao estresse nutricional. Será uma prioridade deste projeto compreender o papel das enzimas envolvidas na interconversão Met-HCys: S-adenosilmetionina sintetase (AdeMetS), S-adenosilhomocisteína hidrolase (AdeHCysH) e homocisteína S-metiltransferase (HMT). Isso incluirá sua caracterização cinética, bem como a produção de linhagens knockout (KO) de T. cruzi para seus genes pela tecnologia CRISPR/Cas9. Perfis metabólicos serão determinados para cepas KO e controle, por meio de ensaios metabolômicos de NMR e MS, a fim de encontrar alterações no metaboloma causadas pela depleção enzimática. O estudo do ciclo metabólico da Met-HCys nos permitirá compreender melhor o papel dos aminoácidos enxofrados na complexa rede metabólica dos aminoácidos no T. cruzi, e desta forma poderemos identificar potenciais novos alvos terapêuticos. (AU)