Caracterização Estrutural dos Filamentos de P5CS de Trypanosoma cruzi por Criomicroscopia Eletrônica: Perspectivas sobre o Metabolismo de Prolina e Descoberta de Fármacos

• Processo: 25/11958-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 13 de outubro de 2025
• Data de Término da vigência: 12 de outubro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Otavio Henrique Thiemann
• Beneficiário: Maria Eduarda Souza Dias Lino
• Supervisor: Leandro Farias Estrozi
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Institut de Biologie Structurale (IBS), França
• Vinculado à bolsa: 23/15602-8 - Estudo estrutural das enzimas P5C, P5CS, P5CR, P5CDH e PRODH do metabolismo de Prolina em Trypanosoma cruzi como alvos para a descoberta de fármacos contra a Doença de Chagas, BP.DR
• Assunto(s): Doença de Chagas Trypanosoma cruzi
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Chagas Disease | Cryo-EM | Filamentous | P5Cs | Trypanosoma cruzi | Criomicroscopia eletrônica

Resumo

O metabolismo da prolina é essencial para que os tripanossomatídeos se adaptem aos diversos ambientes encontrados ao longo de seu ciclo de vida. Em Trypanosoma cruzi, a enzima ¿¹-pirrolina-5-carboxilato sintase (TcP5CS) é crucial para a biossíntese de prolina e é composta por dois domínios funcionais: glutamato quinase (TcGK) e glutamil fosfato redutase (TcGPR). Homólogos da TcP5CS têm demonstrado a capacidade de formar estruturas filamentosas, potencialmente associadas à regulação e função enzimática. Descobertas recentes do nosso laboratório revelaram que a TcP5CS também forma filamentos, apresentando uma organização estrutural distinta de seus homólogos. Este projeto tem como objetivo elucidar a estrutura tridimensional dos filamentos da TcP5CS e de seus domínios por meio da crio-microscopia eletrônica de partícula única (cryo-EM). Grades de cryo-EM serão analisadas sob diferentes condições bioquímicas. Os domínios TcGK e TcGPR também estão sendo cristalizados para determinação estrutural por cristalografia de raios X, fornecendo dados complementares em resolução atômica. Técnicas biofísicas, como dicroísmo circular (CD), espalhamento de luz em múltiplos ângulos (SEC-MALS) e espalhamento de raios X a baixos ângulos (SAXS), estão sendo aplicadas para aprofundar a compreensão da formação dos filamentos e da arquitetura da enzima. O estágio será realizado no laboratório do Dr. Leandro Farias Estrozi, no CNRS - França, de outubro a julho de 2026. A expertise adquirida em cryo-EM e cristalografia será transferida para grupos de pesquisa no Brasil, contribuindo para a caracterização estrutural e funcional da TcP5CS e apoiando estratégias futuras de descoberta de fármacos voltadas ao metabolismo da prolina em T. cruzi, uma via essencial para a sobrevivência do parasita. (AU)