O fungo filamentoso Neurospora crassa como um organismo modelo para a caracterização funcional de proteínas/fatores de transcrição que regulam o metabolismo de carboidratos

Resumo

O sequenciamento de genomas vem permitindo que estudos regulatórios possam ser realizados mais profundamente. Nas células vivas, genomas não são constituídos apenas de DNA e proteínas, mas também de uma grande quantidade de proteínas que dinamicamente interagem com o DNA e modulam a expressão gênica. Nosso laboratório vem utilizando o fungo filamentoso Neurospora crassa como um organismo modelo para o estudo dos mecanismos moleculares que participam na regulação do metabolismo de glicogênio. Resultados previamente obtidos mostraram que o metabolismo deste carboidrato de reserva está conectado com diferentes vias de sinalização celular que participam em diferentes processos biológicos, os quais indicaram a importância da energia gerada neste processo bioquímico aos diferentes processos biológicos. No projeto anterior (Proc. 08/57566-8), alguns fatores de transcrição, identificados como proteínas que regulam o metabolismo de glicogênio em N. crassa, foram funcionalmente caracterizados e vários outros estão em fase de caracterização. De maneira semelhante, utilizando uma coleção de linhagens mutantes contendo genes codificadores de proteínas quinases individualmente nocauteados, foi possível identificar proteínas quinases que provavelmente atuam como reguladoras do metabolismo do carboidrato. Este projeto tem como objetivo dar continuidade aos estudos que vem sendo realizados, mais especificamente na caracterização funcional de fatores de transcrição e proteínas quinases ainda não caracterizados em N. crassa, focando tanto no aspecto funcional como estrutural. Considerando os resultados obtidos no projeto anterior, nossas principais metas neste novo projeto são: 1) investigar como alguns fatores de transcrição atuam na regulação do metabolismo de glicogênio empregando diferentes abordagens experimentais. Neste aspecto pretendemos caracterizar os fatores de transcrição FLBC, envolvido no desenvolvimento do fungo, NIT2, envolvido no metabolismo de nitrogênio e fatores de transcrição anotados como proteínas hipotéticas, 2) Investigar como alguns fatores de transcrição podem ser transportadas ao núcleo utilizando técnicas de co-cristalização com a importina de N. crassa e de calorimetria de titulação isotérmica, 3) caracterizar funcionalmente proteínas quinases previamente identificadas como reguladoras do metabolismo de glicogênio. Neste projeto pretendemos ampliar a caracterização incluindo outros carboidratos, 4) caracterizar a conexão, demonstrada previamente em nosso laboratório, entre o relógio circadiano do fungo e a energia gerada no metabolismo do carboidrato. Com este projeto esperamos contribuir de forma efetiva para gerar informações relevantes em relação ao genoma funcional do fungo, mais especificamente em relação às redes regulatórias existentes em N. crassa. (AU)