Chaperoma: estudo da relação entre a estrutura dos seus componentes e a manutenção da proteostase

Resumo

Um dos desafios mais interessantes em ciência é compreender a relação estrutura/função de proteínas pois estas estão envolvidas em praticamente todas as funções fisiológicas celulares. Ou seja, este conhecimento pode ter diversas aplicações, inclusive na produção de proteínas com funções específicas e aplicações biotecnológicas definidas. Como a perda da estrutura leva também à perda de função do polipeptídeo e a um alto grau de dano celular, há também interesse medicinal neste conhecimento pois o mesmo pode gerar estratégias para intervenções terapêuticas com amplas aplicações, como envelhecimento, situações de estresse ou doenças neudegenereativas e tumorais. Os grupos de pesquisa reunidos por esta proposta possuem elevado interesse na compreensão do enovelamento proteico e da relação estrutura /função de proteínas. Esta proposta de pesquisa tem foco no estudo do chaperoma, uma rede celular voltada para a manutenção da homeostase auxiliando o enovelamento de diversas proteínas, impedindo o desenovelamento em situações de estresse e promovendo a recuperação e degradação de agregados proteicos. Compreensivelmente, os componentes do chaperoma estão envolvidos em grande número de funções complementares, sendo entre as mais importantes a manutenção da proteostase em situações de estresse, sinalização, estabilização de fenótipo, biogênese da mitocôndria, imunidade, recuperação de agregados amiloidogênicos, etc. O estudo aqui proposto prevê a produção e caracterização de componentes do chaperoma e a investigação da interação entre eles e com proteínas clientes. A proposta se divide entre objetivos desafiadores mas com alto potencial de serem alcançados e objetivos considerados de 'alto risco/alto ganho' (high risk/high gain) que possibilitarão avançarmos sobremaneira a fronteira do conhecimento na área. Resultados prévios nos mostraram que organismos diferentes possuem certas particularidades na relação estrutura/função dos componentes do chaperoma (por exemplo, o número e diversidade de co-chaperonas aumenta com a complexidade do organismo), mostrando ser crucial estudar o sistema de diversas espécies para obter informação mais detalhada sobre o funcionamento do chaperoma. O mesmo raciocínio pode ser extrapolado para organelas pois cada uma possui conjunto próprio de chaperonas/Hsps. Portanto, escolhemos alvos de alta relevância para a ciência global e com alto potencial de aplicações no nosso país: ser humano, cana de açúcar, Aedes aegypti, Leishmania sp, Plasmodium falciparum e levedura; citoplasmáticas e de mitocôndria. Pelos objetivos aqui propostos este projeto tem grande potencial de gerar conhecimento relevante tanto na área médica, podendo gerar estratégias voltadas à intervenção terapêutica, quanto biotecnológicas, podendo gerar processos de inovação principalmente em plantas e microrganismos com poder de produção de insumos biotecnológicos. (AU)