Caracterização estrutural do complexo Ragulator, mediador da sinalização por aminoácidos na via da mTORC1

Resumo

As vias de sinalização comumente desreguladas no desenvolvimento do câncer envolvem, com muita frequência, alterações em proteínas da via PI3K-Akt-mTOR. A quinase mTOR, identificada como o alvo da droga imunossupressora rapamicina, desempenha um papel essencial na regulação do crescimento celular integrando sinais da concentração de nutrientes tanto local quanto sistêmica, sinalizada por fatores de crescimento, além de diversos tipos de estresse. Na resposta a nutrientes, destaca-se a regulação por aminoácidos como um componente conservado da via e ao mesmo tempo pouco compreendido. Estudos recentes têm demonstrado que a sinalização por aminoácidos é mediada pelas GTPases Rag e pelo complexo Ragulator, que ancora essas GTPases na superfície do lisossomo e também promove sua ativação mediante a troca de GDP por GTP. Neste projeto, estudaremos o mecanismo molecular da ativação de mTOR por aminoácidos através da caracterização estrutural do complexo Ragulator. Pretendemos reconstruir in vitro o complexo Ragulator a partir de proteínas recombinantes e elucidar sua estrutura usando uma combinação das técnicas experimentais de espalhamento de raios-X a baixo ângulo, cristalografia e espectrometria de massas com modelagem computacional e docking. O modelo estrutural obtido será validado com experimentos de mutagênese e ensaios de interação e localização celular das subunidades. Os objetivos propostos baseiam-se em nossos estudos prévios e em uma sólida colaboração internacional com o Dr. David Sabatini (MIT/USA), pesquisador de destaque na via da quinase mTOR e responsável pela identificação do Ragulator. Os resultados esperados serão contribuições muito relevantes no campo de estudo em questão, permitindo elucidar mecanismos fundamentais na regulação dessa via e trazendo possibilidades de aplicação no desenvolvimento de novos compostos que modulem a atividade de mTOR na célula. (AU)