Correlação entre metais e homeostase proteica: estudos iniciais investigando a incorporação do isótopo 68Zn na co-chaperona Hsp40 e seu efeito em levedura

Resumo

O número de casos de doenças neurodegenerativas, tais quais mal de Alzheimer e mal de Parkinson, vem aumentando consideravelmente nas últimas décadas em razão do aumento da expectativa de vida. Nos Estados Unidos, que mantém estatísticas atualizadas, estima-se que um em cada três idosos vai a óbito por causa de Alzheimer, tornando a mesma a sexta causa mais comum de mortalidade. As doenças neurodegenerativas estão relacionadas com o enovelamento incorreto e agregação de proteínas específicas. Além disto, estudos recentes mostraram que micronutrientes, principalmente zinco, parecem proteger contra agregação e sua suplementação parece diminuir os sintomas destas doenças. Nosso grupo de pesquisa tem como objetivo de pesquisa o estudo do chaperoma celular, o qual envolve chaperonas e Hsps (heat shock proteins), as quais auxiliam o enovelamento proteico, protegem contra agregação e podem ressolubilizar e reenovelar agregados já formados. O papel benéfico do chaperoma sobre estas doenças já foi demonstrado em vários estudos, embora o conhecimento sobre o mecanismo de ação seja ainda apenas inicial. Curiosamente, alguns componentes do chaperoma estão envolvidos também com a homeostase de metais na célula e portanto, poderiam agir também nesta frente em relação ao combate de doenças causadas por enovelamento correto. Desta maneira, este projeto propõe a caracterização da ligação de metais, inicialmente zinco, em algumas chaperonas, principalmente Hsp40, a qual possui um domínio do tipo ´zinc-finger´. A primeira estratégia investigativa consiste em incorporar o isótopo de 68Zn na Hsp40 recombinante, por meio de experimento de enriquecimento, a fim de avaliar os efeitos dessa incorporação na conformação e na função da chaperona. Como controle será utilizada um mutante onde o domínio ´zinc-finger´ será deletado. Em paralelo, investigaremos a incorporação de 68Zn em levedura Saccharomyces cerevisiae selvagem e deletada do gene da Hsp40. Como controle, vamos complementar a levedura deletada com o gene da Hsp40 mutante. Além do efeito no crescimento da levedura, serão avaliadas a expressão proteica e o padrão de formação de agregados na célula. Os resultados obtidos serão utilizados para a proposição de um mecanismo envolvendo zinco e agregação proteica e como base para estudos envolvendo outros metais e potencial interação com o chaperoma humano. (AU)