Análises evolutiva, estrutural e mecanística da arquitetura multidomínio das glutaminases humanas e estudo da interação entre glutaminases e o receptor ativado por proliferadores de peroxissomo gama

Autor(es)

Camila Cristina Pasquali

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2017-07-14

Membros da banca

Andre Luís Berteli Ambrosio; Marcos Vicente de Albuquerque Salles Navarro; Alessandro Silva Nascimento; Juliana Helena Costa Smetana; Artur Torres Cordeiro

• Orientador: Andre Luís Berteli Ambrosio

Resumo

Com base na detecção de atividade e inibição enzimática tecido-específica por produtos de catálise, Hans Krebs demonstrou pioneiramente a existência de múltiplas glutaminases em mamíferos. Atualmente, são conhecidos dois genes humanos que codificam para pelo menos quatro isoformas de glutaminases. Neste trabalho, nós investigamos a origem e evolução de glutaminases. Com base na construção filogenética, propusemos que a arquitetura multidomínios de glutaminases é uma característica herdada de ancestrais bacterianos. Também propusemos um modelo evolutivo no qual o surgimento da isoforma mais ativa, glutaminase C (GAC), foi um evento tardio de retrotransposição, ocorrido em Chondrichthyes. As repetições de anquirina (ANK) foram adquiridas no início do processo evolutivo. Para obter informações a respeito do enovelamento do domínio ANK, resolvemos a estrutura cristalográfica da porção C-terminal de kidney-type glutaminase (KGA). Além disso, resolvemos a estrutura cristalina de KGA completa, contendo os três domínios N-terminal, catalítico e C-terminal. Estas estruturas explicam a capacidade reduzida desta isoforma em formar filamentos supra-tetraméricos cataliticamente ativos previamente observados em GAC. Considerando a presença de motivos de interação proteína-proteína, como ANK e Nuclear Receptor (NR) boxes, investigamos a interação de KGA com outras proteínas. O Receptor Ativado por Proliferadores de Peroxissomo gama (PPAR?) já havia sido identificado em nosso grupo como parceiro de KGA por duplo-híbrido em levedura. Neste trabalho, determinamos que o domínio de ligação aos ligantes de PPAR? e os domínios N-terminal e catalítico de KGA são suficientes para a interação. KGA apresentou afinidade relativamente baixa com o receptor, com constantes de dissociação aparentes da ordem de micromolar, indicativo de interação fraca e transiente. A superexpressão de KGA resultou em aumento na atividade transcricional de PPAR?, tanto em célula não tumoral (HEK-293T) quanto tumoral (MDA-MB-436). Coletivamente, estes resultados contribuem para o entendimento das diferenças entre as múltiplas glutaminases de mamíferos, podendo auxiliar no desenho de inibidores isoforma-específicos para o tratamento do câncer e de outras doenças (AU)

• Processo FAPESP: 14/19518-2 - Caracterização biofísica e estrutural da interação entre KGA (kidney type glutaminase) e PPARG (Peroxisome Proliferator-Activated Receptor gamma)
• Beneficiário: Camila Cristina Pascoal
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto