Estudo funcional da complementação de cepa cyp3Δ de Saccharomyces cerevisiae pelo gene PPIF que codifica a Ciclofilina D humana
| Ano de defesa: | 2023 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/87/87131/tde-17052024-111712/ |
Resumo: | A Ciclofilina D humana (CyDh) é uma peptidil-prolilcis-trans isomerase de matriz mitocondrial codificada pelo gene PPIF, cujo ortólogo em Saccharomyces cerevisiae é CPR3. CyDh atua na regulação da abertura do Poro de Transição de Permeabilidade Mitocondrial (MPTP) que, quando aberto, libera íons Ca2+ da mitocôndria para o citoplasma. Uma abertura prolongada do MPTP pode ser a principal causa de diversas doenças relacionadas à disfunção mitocondrial, tais como doenças relacionadas a lesões cardíacas; distrofia muscular causada por deficiência em colágeno VI; danos e traumas cerebrais; hepatotoxicidade por acetaminofeno; esclerose lateral amiotrófica; e esclerose múltipla. O objetivo deste projeto consistiu em complementar a cepa haplóideatg1Δ cpr3Δ de levedura com o gene PPIF humano, e realizar ensaios in vivo com pequenas moléculas com potencial inibitório da CyD humana. Essa cepa resultante foi utilizada em análise funcional com moléculas provenientes de um ensaio (triagem) virtual. Aqui são mostrados os resultados provenientes do processo de construção da cepa atg1Δcpr3Δ PPIF, da expressão da CyD humana em célula bacteriana, da validação do método de ensaio virtual (redocking) escolhido para este trabalho, além da identificação dos sítios de ligação e dos principais resíduos de aminoácidos que participam da interação receptorligante, e da obtenção dos ligantes Z29739412, Z3223725733, Z27916418 para a CyDh através da docagem molecular, que tiveram sua eficácia verificada em curvas de crescimento, de onde se obtiveram as taxas de crescimento (growth-rates) e a máxima absorbância a 600 nm (Max-A600). Os resultados destes experimentos mostram que PPIF complementa a cepa cpr3Δ e o ligante Z3223725733 foi o mais eficaz em inibir o crescimento das células, portanto, pode representar um potencial fármaco em terapia para as doenças supracitadas. |
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Estudo funcional da complementação de cepa cyp3Δ de Saccharomyces cerevisiae pelo gene PPIF que codifica a Ciclofilina D humanaFunctional study of cyp3Δ strain of Saccharomyces cerevisiae complemented by the PPIF gene that encodes human Cyclophilin DCRP3CRP3PPIFPPIFSaccharomyces cerevisiaeSaccharomyces cerevisiaeCiclofilina DCyclophilin DDocagem molecularMolecular dockingA Ciclofilina D humana (CyDh) é uma peptidil-prolilcis-trans isomerase de matriz mitocondrial codificada pelo gene PPIF, cujo ortólogo em Saccharomyces cerevisiae é CPR3. CyDh atua na regulação da abertura do Poro de Transição de Permeabilidade Mitocondrial (MPTP) que, quando aberto, libera íons Ca2+ da mitocôndria para o citoplasma. Uma abertura prolongada do MPTP pode ser a principal causa de diversas doenças relacionadas à disfunção mitocondrial, tais como doenças relacionadas a lesões cardíacas; distrofia muscular causada por deficiência em colágeno VI; danos e traumas cerebrais; hepatotoxicidade por acetaminofeno; esclerose lateral amiotrófica; e esclerose múltipla. O objetivo deste projeto consistiu em complementar a cepa haplóideatg1Δ cpr3Δ de levedura com o gene PPIF humano, e realizar ensaios in vivo com pequenas moléculas com potencial inibitório da CyD humana. Essa cepa resultante foi utilizada em análise funcional com moléculas provenientes de um ensaio (triagem) virtual. Aqui são mostrados os resultados provenientes do processo de construção da cepa atg1Δcpr3Δ PPIF, da expressão da CyD humana em célula bacteriana, da validação do método de ensaio virtual (redocking) escolhido para este trabalho, além da identificação dos sítios de ligação e dos principais resíduos de aminoácidos que participam da interação receptorligante, e da obtenção dos ligantes Z29739412, Z3223725733, Z27916418 para a CyDh através da docagem molecular, que tiveram sua eficácia verificada em curvas de crescimento, de onde se obtiveram as taxas de crescimento (growth-rates) e a máxima absorbância a 600 nm (Max-A600). Os resultados destes experimentos mostram que PPIF complementa a cepa cpr3Δ e o ligante Z3223725733 foi o mais eficaz em inibir o crescimento das células, portanto, pode representar um potencial fármaco em terapia para as doenças supracitadas.Human Cyclophilin D (hCyD) is a mitochondrial matrix protein encoded by the gene PPIF in humans, whose ortholog in Saccharomyces cerevisiae is CPR3. hCyD regulates the opening of the Mitochondrial Permeability Transition Pore (MPTP), that liberates Ca2+ from mitochondria to the cytoplasm. An extended opening of MPTP can be the main cause of many diseases related to mitochondrial dysfunction, such as cardiac lesions; muscular dystrophy caused by collagen VI deficiency; brain damages and traumas; hepatotoxicity by acetaminophen; lateral amyotrophic sclerosis; and multiple sclerosis. The goal of this project was to complement the haploid atg1Δcpr3Δ yeast strain by the human PPIF gene, and to perform a chemical genetic screen for molecules that may inhibit human CyD activity. The resulting strain was used in an assay with candidate molecules obtained by molecular docking. Here we show i) the results for the strain atg1Δcpr3ΔPPIF construction, ii) expression of human CyD in bacteria, iii) the validation of method of virtual screening (redocking) chosen for this work, iv) the identification of the main amino acid residues that participate of the interaction between CyD and ligands, and v) the finding of the ligands Z29739412, Z3223725733, Z27916418 for CyDh by molecular docking. These ligands had their effectiveness tested in growth curves, from which growth rates and the maximum absorbance (Max-A600) were determined. The results of these experiments show that PPIF complements cpr3Δ yeast mutant, and the ligand Z3223725733 was the most effective to inhibit the growth of cells, therefore, it can represent a potential therapy for the aforementioned diseases.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPJúnior, José Ribamar dos Santos FerreiraPereira, Fábio2023-08-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/87/87131/tde-17052024-111712/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/openAccesspor2025-05-09T18:56:02Zoai:teses.usp.br:tde-17052024-111712Biblioteca 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:27212025-05-09T18:56:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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A Ciclofilina D humana (CyDh) é uma peptidil-prolilcis-trans isomerase de matriz mitocondrial codificada pelo gene PPIF, cujo ortólogo em Saccharomyces cerevisiae é CPR3. CyDh atua na regulação da abertura do Poro de Transição de Permeabilidade Mitocondrial (MPTP) que, quando aberto, libera íons Ca2+ da mitocôndria para o citoplasma. Uma abertura prolongada do MPTP pode ser a principal causa de diversas doenças relacionadas à disfunção mitocondrial, tais como doenças relacionadas a lesões cardíacas; distrofia muscular causada por deficiência em colágeno VI; danos e traumas cerebrais; hepatotoxicidade por acetaminofeno; esclerose lateral amiotrófica; e esclerose múltipla. O objetivo deste projeto consistiu em complementar a cepa haplóideatg1Δ cpr3Δ de levedura com o gene PPIF humano, e realizar ensaios in vivo com pequenas moléculas com potencial inibitório da CyD humana. Essa cepa resultante foi utilizada em análise funcional com moléculas provenientes de um ensaio (triagem) virtual. Aqui são mostrados os resultados provenientes do processo de construção da cepa atg1Δcpr3Δ PPIF, da expressão da CyD humana em célula bacteriana, da validação do método de ensaio virtual (redocking) escolhido para este trabalho, além da identificação dos sítios de ligação e dos principais resíduos de aminoácidos que participam da interação receptorligante, e da obtenção dos ligantes Z29739412, Z3223725733, Z27916418 para a CyDh através da docagem molecular, que tiveram sua eficácia verificada em curvas de crescimento, de onde se obtiveram as taxas de crescimento (growth-rates) e a máxima absorbância a 600 nm (Max-A600). Os resultados destes experimentos mostram que PPIF complementa a cepa cpr3Δ e o ligante Z3223725733 foi o mais eficaz em inibir o crescimento das células, portanto, pode representar um potencial fármaco em terapia para as doenças supracitadas. |
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