Caracterização funcional das proteínas de interação das diferentes isoformas de S6Ks

Autor(es)

Isadora Carolina Betim Pavan

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Limeira, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Ciências Aplicadas
• Data de defesa: 2017-08-30

Membros da banca

Fernando Moreira Simabuco; Sandra Martha Gomes Dias; Patrícia de Oliveira Prada

• Orientador: Fernando Moreira Simabuco

Resumo

Introdução: A via de sinalização da mTOR vem sendo relacionada a várias doenças e desordens metabólicas em humanos, incluindo obesidade, diabetes, vários tipos de câncer e neurodegeneração. As proteínas S6Ks têm mostrado importante papel na sinalização da mTOR, funcionando como efetoras dessa via. A família das S6Ks é composta por dois genes, RPS6KB1 e RPS6KB2, sendo que o primeiro codifica as isoformas p85- e p70-S6K1, enquanto que o segundo codifica as isoformas denominadas p56- e p54-S6K2. Este estudo investigou as parceiras de interação das isoformas p70-S6K1 e p54-S6K2 em células HEK293, com objetivo de diferenciar essas proteínas de acordo com seus envolvimentos em processos biológicos. Além disso, foi investigada mais detalhadamente a interação das isoformas p70-S6K1 e p54-S6K2 com as proteínas eIF2? e PARP1. Justificativa: Acreditava-se que as isoformas p70-S6K1 e p54-S6K2 apresentavam funções biológicas redundantes, uma vez que possuem um elevado grau de similaridade entre si. Dessa forma, poucos estudos têm como objetivo identificar diferentes funções e envolvimentos dessas isoformas em processos biológicos. Entretanto, descobrir as diferentes funções dessas proteínas pode ter grande importância para estudos que investigam novas estratégias para desenvolver terapias para certos tipos de doenças, como o câncer. De forma geral, esse trabalho contribui para um melhor entendimento da via mTOR/S6Ks. Resultados: Nos primeiros dados obtidos desse estudo, que geraram um artigo científico publicado na revista Proteomics em 2016 (Anexo I), foi observado, por espectrometria de massas, que as isoformas p70-S6K1 e p54-S6K2 possuem diferentes proteínas de interação e que atuam em diferentes processos biológicos, indicando que tais isoformas possuem funções biológicas distintas. Algumas parceiras de interação, eIF2?, PARP1, PPM1B, FXR1, FMRP, PRMT5 e WDR77, foram escolhidas para que suas relações com as isoformas p70-S6K1 e p54-S6K2 fossem estudadas de forma mais detalhada. Alguns experimentos de imunoprecipitação foram realizados mostrando evidências da interação entre p70-S6K1 e p54-S6K2 com a proteína eIF2?, e somente p54-S6K2 com a proteína PARP1. Em uma situação de estresse celular, eIF2? é fosforilada no seu resíduo serina 52 (S52), acarretando na inibição da síntese protéica global e no estimulo da autofagia e apoptose. Identificamos que eIF2? apresenta um sítio de fosforilação predito das S6Ks (RXRXXT/S) em serina 58 (S58), sendo este conservado em uma variedade de espécies. Ensaios de imunoprecipitação revelaram que eIF2? é fosforilada em um sítio RXXT/S na presença de insulina. Além disso, foi visto que a ativação das S6K1 e S6K2 através de insulina e somente S6K2 através de FGF2 está diretamente relacionada com a redução na fosforilação de eIF2? em serina 52. Por outro lado, inibidores farmacológicos de mTOR e S6Ks, como a rapamicina e o PF4708671, respectivamente, estão associados com o aumento dos níveis de fosforilação de eIF2? (S52). Também foi realizada a superexpressão de p70-S6K1 e p54-S6K2 constitutivamente ativas e foi visto redução da fosforilação de eIF2? (S52). Por fim, foi realizado um ensaio de mutação sítio dirigida em eIF2?, mimetizando uma fosforilação no resíduo 58 de eIF2?. Como resultado, observamos que a fosforilação constante no resíduo 58 está acompanhado de uma redução da fosforilação do resíduo S52. Conclusões: Este estudo mostrou que diferentes isoformas de S6Ks possuem distintas proteínas de interação, indicando que tais isoformas possuem funções biológicas distintas na célula. Os resultados ainda sugerem que as S6Ks podem fosforilar eIF2? em serina 58, e devido a proximidade dos sítios, possa haver uma inibição da fosforilação em serina 52, regulando assim a atividade de eIF2á (AU)

• Processo FAPESP: 15/00311-1 - Caracterização funcional de proteínas de interação das diferentes isoformas de S6Ks
• Beneficiário: Isadora Carolina Betim Pavan
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado