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Estudo da interação de PHOSPHO1 e nSMase2 com membranas modelo: uma possível correlação na secreção de vesículas da matriz

Processo: 21/13140-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de abril de 2022
Vigência (Término): 31 de março de 2026
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Enzimologia
Pesquisador responsável:Pietro Ciancaglini
Beneficiário:Luiz Henrique da Silva Andrilli
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:19/08568-2 - Investigação do papel de vesículas extracelulares (VEs) na iniciação, propagação, regeneração e modelação da mineralização biológica, AP.TEM
Assunto(s):Química de macromoléculas   Mineralização   Membrana celular   Esfingomielina fosfodiesterase   Osteogênese   Regeneração óssea

Resumo

A mineralização do tecido ósseo é um processo altamente ordenado que inicia com a liberação de Vesículas da Matriz (VMs) a partir da membrana plasmática de células osteogênicas, sendo responsáveis por fornecer as condições necessárias à nucleação e crescimento dos primeiros minerais de fosfato de cálcio, que são posteriormente liberados na matriz orgânica do osso para a continuidade do processo. Pouco se sabe acerca dos fatores que regulam o brotamento de VMs a partir das células progenitoras, no entanto, a presença de Esfingomielinase (nSMase2), uma enzima chave na biogênese de vesículas extracelulares e também presente no proteoma de VMs, permite algumas especulações. Nesse contexto, este projeto propõe um estudo abrangente da interação de nSMase2 com modelos de membrana (monocamadas e bicamadas) que mimetizam a composição lipídica das VMs (abundantes em colesterol e esfingomielina). Além disso, um possível mecanismo de sinergia entre nSMase2 e Fosfoetanolamina/fosfocolina Fosfatase 1 (PHOSPHO1) (cujo substrato é produto da atividade da nSMase2) será investigado no que diz respeito ao seu envolvimento na secreção de VMs. A caracterização da interação com monocamadas de Langmuir será feita a partir de medidas de variação de pressão superficial, além da utilização de técnicas microscópicas (BAM e microscopia de fluorescência), espectroscópicas (PM-IRRAS), e reológicas. As interações em modelos de bicamadas serão avaliadas por meio de técnicas clássicas de caracterização de nanopartículas (DLS, NTA, AFM, potencial zeta), além de análises calorimétricas. Por fim, o efeito da inibição da atividade dessas enzimas na secreção de VMs em culturas de osteoblastos será avaliado quanto à qualidade/quantidade (DLS, NTA, potencial zeta) e capacidade de mineralização in vitro dessas vesículas. Os resultados gerados pelo projeto poderão abrir novos caminhos para a elucidação e controle da via biogênica das VMs, essencial para uma melhor compreensão do processo de formação óssea, bem como para o desenvolvimento de abordagens terapêuticas para regeneração/reparo ósseo mais eficientes. (AU)

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