Efeitos da regulação do transporte de cálcio mitocondrial no metabolismo de aminoácidos e ciclo da ureia

• Processo: 24/15581-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2030
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Metabolismo e Bioenergética
• Pesquisador responsável: Alicia Juliana Kowaltowski
• Beneficiário: Marcos Vinícius Caetano
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 20/06970-5 - Transportadores iônicos mitocondriais como sensores e reguladores do metabolismo energético, AP.TEM
• Assunto(s): Aminoácidos Metabolismo Mitocôndrias Metabolismo energético
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aminoácidos | Cálcio mitocondrial | Ciclo da ureia | metabolismo | Mitocôndrias | Metabolismo energético

Resumo

Nos últimos anos o metabolismo de aminoácidos tem sido associado a diferentes processos biológicos e à patogênese de doenças. O ciclo da ureia é uma via responsável por converter o excesso de amônia, derivado da degradação de aminoácidos, em ureia para ser excretado. Para garantir a manutenção da homeostase e do balanço de nitrogênio, as enzimas do ciclo da ureia possuem suas expressões moduladas a partir de inúmeros fatores, como hormônios e dietas. A enzima-chave do ciclo da ureia, localizada na matriz mitocondrial e responsável por ajustar o fluxo da via, é a carbamoil-fosfato sintetase-I, que é ativada alostericamente por N-acetilglutamato, cuja síntese é estimulada por arginina e Ca2+. As mitocôndrias possuem um papel bem estabelecido no metabolismo e na regulação do cálcio intracelular, processo controlados por transportadores presentes na membrana interna mitocondrial. Dado o papel das mitocôndrias na homeostase de cálcio e a modulação do ciclo da ureia por Ca2+, o objetivo deste projeto é investigar o papel do transporte de cálcio mitocondrial mediado pelo complexo uniporter mitocondrial de cálcio (MCU) e pelo trocador mitocondrial Na+/Li+/Ca2+ (NCLX) no metabolismo de aminoácidos e no ciclo da ureia em condições basais e sob diferentes estímulos nutricionais. Para isso, serão utilizadas abordagens funcionais, moleculares e de metabolômica em modelos in vitro (com knockdown gênico e inibição farmacológica) e in vivo (camundongos knockout). Dessa forma, este projeto visa acrescentar uma nova contribuição nos conhecimentos acerca de como o transporte de Ca2+ através da membrana mitocondrial interna regula o metabolismo celular.