Influência de domínios e modificações pós-traducionais na relação estrutura e função de co-chaperonas da família DNAJ

Resumo

A manutenção da proteostase é essencial para o funcinamento correto de processos celulares. Esse equilíbrio é mantido por um complexo sistema conhecido como controle de qualidade das proteínas (em inglês, PQC), que engloba uma variedade de vias metabólicas e componentes, um dos principais sendo a chaperona HSP70. O sistema HSP70 desempenha diversas funções, como auxiliar no enovelamento correto de proteínas recém-sintetizadas, translocação e reativação de proteínas agregadas. A HSP70 é uma enovelase com atividade ATPásica, que promove o enovelamento das proteínas, sendo assistida principalmente pelas co-chaperonas da família HSP40/DNAJ. As proteínas da famíla DNAJ são caracterizadas pela presença de um Domínio J altamente conservado que interage e estimula a atividade ATPásica da HSP70. Essas proteínas compõe uma classe que engloba proteínas muito diversas entre si, sendo diferenciadas pela presença de outros domínios variáveis, além do Domínio J, envolvidos no reconhecimento das proteínas alvo e modulações diversas da atividade da HSP70. Essas co-chaperonas têm sido objeto de estudo por décadas devido ao seu papel fundamental na manutenção da proteostase e sua relação com o desenvolviemnto de várias doenças relacionadas ao enovelamento incorreto e agregação de proteínas, principalmente as neurodegenerativas. Nosso grupo tem contribuído para a construção desse conhecimento de maneira constante há mais de 20 anos. Para avançar ainda mais nesse campo, propomos estudar a relação entre estrutura e função de quatro proteínas da família HSP40: DNAJA1, DNAJB12 e DNAJB14 humanas e DNAJA1 de Aedes aegypti. Este estudo será dividido em duas partes. Primeiramente, o foco será na caracterização de proteínas recombinantes, utilizando técnicas apropriadas para compreender a relação estrutura e função e estabilidade dos alvos. Na segunda parte, investigaremos a caracterização funcional dessas proteínas e sua relação com suas funções celulares. Isso incluirá a análise dos efeitos de modificações pós-traducionais e mutações sítio-dirigidas, da capacidade de proteção contra a agregação de proteínas clientes, da interação das proteínas em estudo com a HSP70, do estudo do fenótipo resultante da deleção do gene em células de insetos, entre outros. Os objetivos delineados têm grande relevância para a compreensão do papel da rede de chaperonas e co-chaperonas no sistema PQC, bem como seu impacto na homeostase celular.