Identification of human tRNA modifying enzymes involved in protein aggregation

• Autor(a) principal: Pereira, Marisa de Almeida
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/22011
• topic: Biomedicina molecular; Tradução genética; Ácido ribonucleico - Síntese; Enzimas - Alterações genéticas

As doenças conformacionais são caracterizadas pela acumulação de agregados proteicos, destabilização da síntese de proteínas e stress proteotóxico devido a mutações, desregulação da rede de stress e defeitos na maquinaria de tradução. No entanto, os mecanismos subjacentes a estes fenótipos ainda não são totalmente compreendidos. Os tRNAs são moléculas essenciais para a tradução e são extensamente modificados. Estas modificações são essenciais para a estabilidade do tRNA e para o correto emparelhamento codão-anticodão e são catalisadas por diferentes classes de enzimas modificadoras de tRNA. Recentemente, algumas dessas enzimas, em particular as que catalisam modificações na região do anticodão do tRNA foram encontradas desreguladas em várias doenças, nomeadamente cancro, distúrbios metabólicos e neurológicos. A ligação entre as enzimas modificadoras de tRNA e o stress proteotóxico como mecanismo subjacente da doença não se encontra experimentalmente demonstrada. Assim, estabelecemos a hipótese de que a desregulação destas enzimas - especialmente aquelas que catalisam modificações na posição 34 - afetam a fidelidade da tradução, resultando na agregação de proteínas e na ativação da UPR, características das doenças acima mencionadas. Para testar esta hipótese, implementámos um método fluorescente baseado em siRNAs em células HeLa expressando um sistema repórter de agregação desenvolvido por nós. Das enzimas testadas, o silenciamento das que pertencem ao Elongator Acetyltransferase Complex (ELP) levou à acumulação mais marcante de focos fluorescentes nas células, indicando a ocorrência de agregação de proteínas. Experiências adicionais demonstraram que a taxa de síntese proteica é afetada, bem como a morfologia mitocondrial e alguns mecanismos de controlo de qualidade. Este estudo preliminar demonstra pela primeira vez, em células de mamífero que existe uma ligação entre as enzimas modificadoras de tRNA e a acumulação de agregados proteicos, indicando que estas moléculas podem ser importantes alvos terapêuticos nas doenças conformacionais.