Estudo dos mecanismos moleculares da proteína humana DDX3X contendo a mutação R534C associada a transtornos do neurodesenvolvimento

• Processo: 23/13800-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2024
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Ivan Rosa e Silva
• Beneficiário: Raul Fonseca dos Reis Motta
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Mutação RNA helicases Transtornos do neurodesenvolvimento
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ddx3X | Mutação genética | RNA helicase | Separação de fase líquido-líquido (LLPS) | transtornos do neurodesenvolvimento | Macromoléculas Biológicas

Resumo

DDX3X, uma helicase de RNA dependente de ATP da família DEAD-box, desempenha um papel crucial no metabolismo de RNA e está envolvida no processo de separação de fase líquido-líquido (LLPS) na célula. A condensação biomolecular é uma área nova na biologia que tem sido explorada para compreender os processos celulares de formação de organelas sem membrana, como por exemplo os grânulos de estresse formados no citoplasma das células em condições de estresse, nos quais DDX3X tem participação essencial. A mutação R534C, localizada na região de interação da proteína com o ATP, foi identificada em pacientes com transtorno de neurodesenvolvimento, o que aponta para a relevância desse resíduo na função da DDX3X. Esse projeto tem como objetivo geral investigar os efeitos da mutação R534C nos mecanismos moleculares da proteína e em seu processo de condensação. Sendo assim, realizaremos a expressão e a purificação da proteína DDX3X recombinante, nas suas formas selvagem e contendo a mutação R534C, para analisar o impacto da mutação no processo de LLPS e na atividade de ATPase da proteína. Para a investigação dos mecanismos de formação de LLPS, agentes químicos ou físicos serão aplicados para estudar a solubilidade das proteínas e os condensados biomoleculares resultantes serão observados por microscopia óptica. A atividade enzimática da proteína será estudada a partir de espectroscopia de absorção de UV do produto da reação enzimática em uma reação acoplada e fornecerá informações sobre como a mutação influencia na afinidade por ATP e no mecanismo de ação da enzima. Os resultados deste projeto possibilitarão o esclarecimento dos mecanismos moleculares de uma mutação pouco compreendida em DDX3X, contribuindo para o avanço do conhecimento a respeito dos transtornos de neurodesenvolvimento.