Papel da acetilação na regulação de processos biológicos: uma abordagem de bioinformática e biologia sintética

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Bonifácio, Bruno Souza [UNIFESP]
• Orientador(a): Moretti, Nilmar Silvio [UNIFESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• dARK ID: ark:/48912/001300002rc55
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de São Paulo
• Palavras-chave em Português: Acetilação; TCA; Metabolismo; Aldolase; SODA
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11600/72450

A acetilação de lisina é uma modificação pós-traducional crucial e avanços em técnicas proteômicas permitiram investigar os acetilomas de diferentes espécies, destacando a importância da acetilação em diversos organismos. Para melhor entender o papel dessa modificação na regulação de processos celulares, na primeira parte desse trabalho, avaliamos uma gama de 50 acetilomas publicados entre 2009 e 2022 de espécies de vários grupos filogenéticos: bactérias, fungos, protozoários, vermes, plantas, insetos, peixes e mamíferos. Análises dos níveis de acetilação, mostraram que bactérias apresentam o maior número de sítios de acetilação, seguidas por fungos e protozoários. Proteínas com um único sítio de acetilação foram predominantes em todas as espécies. Além disso, analisamos domínios acetilados em todas as espécies, constatando que proteínas contendo os domínios HSP70 foram as que apresentaram maiores níveis de acetilação. Os processos metabólicos de ATP e as vias de aminoacil-tRNA sintetase mostraram-se altamente acetilados, destacando seus papéis cruciais na produção de energia e na expressão gênica, respectivamente. Nossa análise também revelou acetilação significativa em vias metabólicas relacionadas à glicose e à produção de ATP. Além disso, verificamos que o mecanismo regulatório da acetilação na proteína superóxido dismutase A (SODA) parece ser conservado entre diferentes espécies. Na segunda parte do trabalho, exploramos o sistema de biologia sintética do par ortogonal da pirrolisil-tRNA sintetase e do tRNApyl (Pylt) para o estudo da acetilação proteica de resíduos específicos de lisina. Portanto, um dos objetivos foi implementar esse método para expressar proteínas contendo resíduos de lisina acetilada usando como modelo as enzimas aldolase de T. brucei e SODA de T. cruzi. Conseguimos expressar e purificar ambas as enzimas e validar a presença da acetilação por Western blot e dot-blot. Utilizando as proteínas acetiladas purificadas confirmamos o efeito inibitório da acetilação, como observado anteriormente pelo nosso grupo. Com isso, conseguimos estabelecer a ferramenta de par-ortogonal para expressão de proteínas acetiladas, abrindo novas oportunidades para estudar modificações proteicas em tripanosomatídeos e outras espécies.