O papel da filamentação da glutaminase na adaptação mitocondrial à privação de aminoácidos

• Processo: 24/17954-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Metabolismo e Bioenergética
• Pesquisador responsável: Sandra Martha Gomes Dias
• Beneficiário: Vitor de Miranda Ramos
• 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): Aminoácidos Glutaminase Mitocôndrias
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aminoácidos | glutaminase | mitocôndria | funções mitocondriais

Resumo

Quando a disponibilidade de recursos nutricionais não atende às necessidades celulares, as células ativam respostas adaptativas para assegurar sua sobrevivência. A mitocôndria desempenha um papel crucial nesse processo, ajustando sua estrutura e função em resposta às condições ambientais. Por exemplo, a rede mitocondrial pode se alongar em resposta à deficiência de aminoácidos, o que garante a oxidação de outras fontes energéticas e produção de ATP adequada. Para que essa adaptação ocorra, proteínas especializadas devem detectar e sinalizar os níveis de aminoácidos para outros sistemas celulares. Recentemente, foi demonstrado que a enzima mitocondrial glutaminase (GLS), fundamental no metabolismo da glutamina, responde à sua privação formando filamentos supra-tetraméricos na matriz mitocondrial. Esses filamentos são necessários para o alongamento da rede mitocondrial, evitando a degradação das mitocôndrias por autofagia (mitofagia). No entanto, os mecanismos moleculares que conectam a privação de glutamina, a morfologia mitocondrial e a filamentação da GLS ainda não estão totalmente compreendidos. Além disso, o impacto desses filamentos em outros aspectos da função mitocondrial necessários para a resposta adaptativa ainda não foi investigado. Portanto, este projeto visa explorar o papel da filamentação da glutaminase na resposta mitocondrial à privação de aminoácidos. Especificamente, buscaremos entender quais vias de sinalização promovem a filamentação da GLS na mitocôndria, como esse processo interage com as proteínas de dinâmica mitocondrial e qual é o seu efeito na fisiologia da organela. Nosso objetivo é contribuir para a compreensão dos mecanismos reguladores da morfologia e função mitocondrial, essenciais para a sobrevivência celular, além de aprofundar o conhecimento sobre as funções da enzima glutaminase nas células.