Estamos buscando alunos interessados em estudar a estrutura e a função de proteínas e regiões intrinsecamente desordenadas utilizando predominantemente (mas não exclusivamente) a técnica de Ressonância Magnética Nuclear. São de particular interesse os trocadores de Na+/Ca2+ (NCX) eucariótico e procariótico, o trocador de Na+/Ca2+ mitocondrial (NCLX), o sistema de secreção de macromoléculas bacteriano T4SS, e proteínas de ligação a ácidos graxos em Leishimanias. Alunos interessados em fazer mestrado ou doutorado encontrarão informações sobre as linhas de pesquisa do grupo abaixo, ou podem escrever para roberto@iq.usp.br.
Protozoários da família Tripanosomatidae são patógenos que infectam humanos e mamíferos domésticos causando severa mortalidade e enormes perdas econômicas. As leishmanioses são doenças transmitidas por insetos, sendo as segundas doenças parasitárias mais importantes. Elas estão incluídas entre as doenças tropicais negligenciadas pela OMS. Essas doenças são endêmicas na África, no Sudeste Asiático e na América do Sul, e tem se espalhado pelo sul da Europa devido a desacelerações econômicas, às mudanças climáticas e às migrações humanas. Vacinas não estão disponíveis e os medicamentos existentes são inadequados devido à alta toxicidade e ao desenvolvimento de resistência. O objetivo desta proposta de pesquisa é explorar a necessidade das Leishmanias em obter ácidos graxos para sobreviver e proliferar no hospedeiro. As proteínas de ligação a ácidos graxos (FABPs) são chaperonas lipídicas que coordenam o transporte lipídico intracelular e as respostas celulares. FABPs são bastante conservadas evolutivamente. Portanto, propomos avaliar o papel funcional e detalhes estruturais de dominios de ligação a ácidos graxos e de complexos com putativos ligantes (ácidos graxos e ácidos biliares) por espectroscopia de RMN em solução. Os ligantes selecionados serão usados como arcabouços químicos para o desenho e síntese novas moléculas inibidoras com maior afinidade. O efeito dos inibidores selecionados sobre o crescimento e o progresso da infecção por Leishmania será avaliado in vitro e in vivo.
Aproximadamente 30% dos genes de organismos procariotos e eucariotos codificam para proteínas de membrana. Elas estão envolvidas em processos fisiológicos essenciais, e representam cerca de 60% dos alvos para o desenvolvimento de novos fármacos. No entanto, o estudo estrutural de proteínas de membrana avança a passos muito mais lentos do que o estudo estrutural de proteínas solúveis. Proteínas de membrana correspondem hoje a somente ~3,4% do total de estruturas de proteínas resolvidas. Os trocadores de Na+/Ca2+ (NCX) promovem o transporte de Na+ e Ca2+ através da membrana celular e, consequentemente, são absolutamente essenciais para o funcionamento das células. Os NCX contém 10 hélices transmembranares, domínios globulares e regiões intrínsecamente desordenadas. Este caráter multifacetado torna a caracterização estrutural destas proteínas um desafio.
O nosso grupo de pesquisa está interessado em compreender a dinâmica dos trocadores NCX eucarióticos e procarióticos. Para isso expressamos em Escherichia coli o trocador procariótico recombinante, fusionado ou não a GFP, e purificamos usando técnicas cromatográficas. A estrutura e a dinâmica do trocador incorporado em micelas de detergente serão estudados por RMN em solução. A funcionalidade do trocador incorporado em vesículas fosfolipidícas será estudada por medidas de fluorescência.
Além de transportar Na+ e Ca2+, os NCX eucarióticos também são regulados por estes íons. Os NCX possuem um domínio sensor de Ca2+ intracelular que se localiza a centenas de Angstroms de distância dos sítios de transporte. Nós estamos interessados em compreender o mecanismo de comunicação entre o domínio sensor e os sítios de transporte a nível atômico. Para isso estamos estudando a estrutura e a dinâmica de diferentes fragmentos do domínio sensor do trocador NCX eucariotico usando uma combinação de métodos biofísicos como RMN de alta resolução, SAXS, calorimetria, e simulações por dinâmica molecular.
Referências:
O Sistema de Secreção do Tipo IV (T4SS) do fitopatógeno Xanthomonas axonopodis pv. citri, agente causador do cancro cítrico, é capaz de transportar toxinas através da membrana externa e interna da bactéria para inserí-las dentro de uma célula hospedeira. Dessa forma o T4SS permite com que Xanthomonas sobreviva na presença de outras bactérias. Nós estamos estudando a estrutura e a dinâmica de subunidades deste sistema como o complexo entre VirB9 e VirB7 mostrado abaixo. Nesta figura, a espessura da fita ao longo do esqueleto peptídico é proporcional à quantidade de movimento, em uma escala de tempo de sub-nanosegundos.
Para maiores detalhes sobre a pesquisa do laboratorio em geral, veja o depoimento de Angie Davalos para a Rede Ciencia.
Referências: