Desenvolvimento de métodos analíticos e computacionais para análise estrutural de proteínas relacionadas às doenças infecciosas, com ênfase na arginil-transferase de T. cruzi e na glicoproteína SPIKE de SARS-CoV-2

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Coutinho, João Victor Paccini
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42135/tde-24032026-174725/
Resumo: A interação entre o hospedeiro e o patógeno envolve uma infinidade de processos biomoleculares que envolvem um ajuste fino dos processos de sinalização metabólica e celular no hospedeiro e no patógeno. A compreensão dessa intrincada \"batalha\" molecular é fundamental para a identificação de marcadores tanto para o diagnóstico como para o prognóstico de doenças infecciosas, além de opções terapêuticas. O desenvolvimento atual das estratégias ômicas permitiu uma análise holística dos sistemas biológicos, como a interação patógeno-hospedeiro, o que possibilitou uma visão da biologia de sistemas de ambos os organismos ao longo da infecção. O Trypanosoma cruzi é um protozoário flagelado unicelular responsável pela doença de Chagas. Essa doença afeta mais de 6 milhões de pessoas em todo o mundo, sendo mais proeminente na América Central e na América Latina. Outra preocupação de saúde pública que foi detectada no final de 2019 é a infecção por SARS-CoV-2, um beta coronavírus que causa a COVID-19. Vários grupos aplicaram estratégias genômicas, transcriptômicas e proteômicas para elucidar as biomoléculas desse parasita e vírus em diferentes estágios. No entanto, faltava uma visão de todo o proteoma da estabilidade das proteínas e de suas modificações pós-traducionais, como a modulação da arginilação protéica e uma caracterização estrutural completa da glicoproteína SPIKE das variantes do SARS-CoV-2. Neste trabalho, são descritos os avanços alcançados da elucidação: 1) do processo enzimático de arginilação de proteínas em T. cruzi e P. falciparum, 2) a caracterização das mudanças de perfil proteômico térmico entre tripomastigotas e epimastigotas em T. cruzi e 3) a avaliação das tendências evolutivas na oclusão/blindagem de glicanos na glicoproteína SPIKE de vírus coronaviridae usando técnicas de dinâmica molecular. Os resultados são apresentados, discutidos e avaliados para as próximas etapas de desenvolvimentos futuros.
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O desenvolvimento atual das estratégias ômicas permitiu uma análise holística dos sistemas biológicos, como a interação patógeno-hospedeiro, o que possibilitou uma visão da biologia de sistemas de ambos os organismos ao longo da infecção. O Trypanosoma cruzi é um protozoário flagelado unicelular responsável pela doença de Chagas. Essa doença afeta mais de 6 milhões de pessoas em todo o mundo, sendo mais proeminente na América Central e na América Latina. Outra preocupação de saúde pública que foi detectada no final de 2019 é a infecção por SARS-CoV-2, um beta coronavírus que causa a COVID-19. Vários grupos aplicaram estratégias genômicas, transcriptômicas e proteômicas para elucidar as biomoléculas desse parasita e vírus em diferentes estágios. No entanto, faltava uma visão de todo o proteoma da estabilidade das proteínas e de suas modificações pós-traducionais, como a modulação da arginilação protéica e uma caracterização estrutural completa da glicoproteína SPIKE das variantes do SARS-CoV-2. Neste trabalho, são descritos os avanços alcançados da elucidação: 1) do processo enzimático de arginilação de proteínas em T. cruzi e P. falciparum, 2) a caracterização das mudanças de perfil proteômico térmico entre tripomastigotas e epimastigotas em T. cruzi e 3) a avaliação das tendências evolutivas na oclusão/blindagem de glicanos na glicoproteína SPIKE de vírus coronaviridae usando técnicas de dinâmica molecular. Os resultados são apresentados, discutidos e avaliados para as próximas etapas de desenvolvimentos futuros.Host-pathogen interaction involves a myriad of biomolecular processes that fine-tune metabolic and cellular signalling processes in the host and pathogen. Understanding this intricate molecular \"battle\" is crucial for identifying diagnostic and prognostic markers and therapeutic options. The current development of omics strategies permitted a holistic analysis of biological systems such as host-pathogen interaction during infection. This thesis will focus on developing and applying analytical and computational methods to study the protein stability and protein arginylation in Trypanosoma cruzi and the glycosylation-dependent structural repertoire of the SARS-CoV-2 SPIKE glycoprotein. Trypanosoma cruzi is a unicellular flagellate protozoan responsible for the Chagas disease. This disease affects more than 6 million people worldwide, mainly in Central and Latin America. Another public health concern that was detected in late 2019 is SARS-CoV-2 infection, a beta coronavirus causing COVID-19. Several groups have applied genomic, transcriptomic, proteomic and metabolomic strategies to elucidate the biomolecules of this parasite and virus in different stages. However, a proteome-wide view of the protein stability, the modulation of protein arginylation and a complete structural characterization of the SPIKE glycoprotein of SARS-CoV-2 variants were missing. This thesis presents the advances achieved in this PhD project elucidating: 1) the enzymatic process of protein arginylation in T. cruzi, 2) the characterization of the thermal proteomic profile between trypomastigotes and epimastigotes in T. cruzi and 3) the evaluation of glycan occlusion/shielding in the glycoprotein SPIKE of coronaviridae viruses using molecular dynamic techniques. The results are presented discussed and evaluated for future developments.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPPalmisano, GiuseppeCoutinho, João Victor Paccini2023-12-04info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42135/tde-24032026-174725/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-03-26T13:24:02Zoai:teses.usp.br:tde-24032026-174725Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-03-26T13:24:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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