Análise da formação de agregados das enzimas metabólicas GS e ALDH2 e seu impacto na função mitocondrial

• Processo: 23/17617-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Metabolismo e Bioenergética
• Pesquisador responsável: Raquel Arminda Martinez Machado
• Beneficiário: Thaís Fontes Milz Casal
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/05726-6 - Metabolismo no microambiente e o papel das trocas metabólicas na progressão tumoral, AP.TEM
• Assunto(s): Neoplasias Enzimas Metabolismo Metabolismo tumoral
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: câncer | enzimas | metabolismo | separação fases liquido-liquido | Metabolismo tumoral

Resumo

Ao contrário dos tradicionais estudos voltados para reações delimitadas por compartimentos de membranas e organelas, novos trabalhos vêm apreciando a dinâmica de proteínas em compartimentos não membranosos, os quais podem desempenhar papéis críticos na regulação de redes metabólicas. Neste contexto, diversas proteínas com a capacidade de formar condensados biomoleculares e/ou filamentosos foram descritas, mas a conexão entre essas estruturas e a regulação da atividade enzimática ainda é pouco conhecida. Um trabalho recente identificou 60 enzimas metabólicas de levedura com a capacidade de formar agregados ao se alterar as condições de cultivo e estresse nutricional. Baseado neste estudo, e, em resultados preliminares obtidos em nosso laboratório, selecionamos duas enzimas metabólicas de mamífero, glutamina sintetase (GS) e aldeído desidrogenase 2 (ALDH2), para serem estudadas quanto a sua capacidade de formar agregados em células em resposta a alterações nas condições de cultivo, e seu consequente impacto na função mitocondrial. Para isso, utilizaremos a linhagem celular humana de carcinoma de próstata, PC3, e realizaremos a expressão ectópica dessas enzimas clonadas em fusão com a proteína fluorescente mKO2. Após a transfecção, as células serão submetidas à diferentes condições de estresse nutricional e seguirão para a triagem, onde poderemos observar alterações no padrão de fluorescência com a utilização do sistema de imageamento automático Operetta CLS". Possíveis alterações na respiração mitocondrial serão medidas pela taxa de consumo de oxigênio (OCR) e de acidificação do meio extracelular (ECAR) utilizando-se o Seahorse XF24. Acreditamos que este trabalho poderá contribuir para um melhor entendimento dos mecanismos moleculares envolvidos na condensação de enzimas metabólicas e suas implicações na regulação do metabolismo celular.