Estudos estruturais e funcionais de proteínas-chave no processo de adaptação metabólica tumoral

Resumo

No decorrer da última década, vários estudos têm sido publicados ligando oncogenes e genes supressores de tumor à regulação do metabolismo da glicose em câncer, formando uma conexão direta entre alterações genéticas e o fenótipo metabólico canceroso descrito como efeito Warburg. Além da glicose, neoplasmas dependem também da queima robusta de glutamina tanto como fonte de energia, quanto como fonte de metabólitos essenciais para manutenção das suas altas taxas de crescimento e divisão. Células transformadas super-expressam genes e/ou alteram níveis de atividades de proteínas que outrora seriam fortemente regulados em células normais. Dois componentes bastante importantes dessa adaptação são as glutaminases e o fator de transcrição induzido por hipóxia HIF-1. A presença da Glutaminase C (GAC), uma das três isoenzimas até então conhecidas das glutaminases (além de KGA ou Kidney-type glutaminase e LGA, ou Liver-type glutaminase), está intimamente ligada a câncer, provavelmente por apresentar propriedades catalíticas e modos de regulação mais apropriados ao fenótipo tumoral. O fator de transcrição induzido por hipóxia HIF-1, que normalmente media a resposta adaptativa a mudanças nos níveis de oxigênio intracelular, ativa a transcrição de genes que são envolvidos em aspectos cruciais da biologia tumoral, incluindo angiogênese, e, principalmente, o metabolismo de glicose. A inibição deste fator, inclusive, apresenta efeitos marcantes no crescimento tumoral. Publicações recentes descrevem as bases celulares e a importância desses sistemas em neoplasmas, mas os mecanismos estruturais e funcionais associados permanecem elusivos. Dentro desse contexto, o projeto proposto objetiva a determinação das estruturas cristalográficas das glutaminases e clonagem, expressão e purificação do heterodímero da HIF-1, complementada por ferramentas biofísicas e espectroscópicas apropriadas visando a descrição de seus mecanismos de ação. (AU)