Biologia Redox, especialmente a degradação de proteínas alteradas por processos oxidativos tendo o sistema ubiquitina/proteassomo como foco

O sistema ubiquitina-proteassomo (UPS) é responsável pela degradação de aproximadamente 80% das proteínas intracelulares. Proteínas regulatórias ou sinalizadoras são modificadas por uma cauda de poli-ubiquitina e reconhecidas pela unidade regulatória denominada de 19S do proteassomo (protease do sistema). Porém, proteínas oxidadas são degradadas pela unidade catalítica do proteassomo (não acoplada a unidades regulatórias), denominada de unidade 20S (PT20S) sem a necessidade da modificação pós-traducional de poli-ubiquitinação. Esse processo de degradação de proteínas oxidadas pelo PT20S é considerado resposta adaptativa ao estresse oxidativo e tem grande impacto no metabolismo intracelular.  Nosso grupo tem como foco investigar a degradação de proteínas oxidadas pelo PT20S.

Modificação estrutural da unidade catalítica PT 20S por processo oxidativo

Nosso grupo foi pioneiro na demonstração de que o PT20S sofre modificação pós-traducional oxidativa denominada de S-glutationilação. Essa modificação permite aumento da velocidade de degradação de proteínas oxidadas mediante estresse oxidativo intracelular. 

Bioprospecção de moduladores catalíticos do proteassomo

A inibição da atividade catalítica do proteassomo induz as células a apoptose. Esse efeito tem motivado intensa investigação de moléculas inibidoras do proteassomo, enquanto ferramenta terapêutica anti-tumoral com exemplos bem-sucedidos na clínica médica. Nosso grupo investiga o potencial de drogas de origem natural e sintéticas para inibição do proteassomo. Outra abordagem é a ativação do proteassomo enquanto estratégia para a prevenção de agregação proteica em modelo celular de Esclerose Lateral Amiotrófica.

Orientadora nos programas PIBIC e Estágio Curricular obrigatório vinculados à ESIB (Escola Superior do Instituto Butantan)

Orientadora de Pós-graduação em programas externos em unidades da USP

1. Leme JMM, Ohara E, Santiago VF, Barros MH, Netto LES, Pimenta DC, Mariano DOC, Oliveira CLP, Bicev RN, Barreto-Chaves MLM, Lino CA, Demasi M. (2019) Mutations of Cys and Ser residues in the α5-subunit of the 20S proteasome from Saccharomyces cerevisiae affects gating and chronological lifespan. Arch Biochem Biophys. 666:63 DOI: 10.1016/j.abb.2019.03.012
2. Silva GM, Netto LE, Simões V, Santos LF, Gozzo FC, Demasi MA, Oliveira CL, Bicev RN, Klitzke CF, Sogayar MC, Demasi M. (2012) Redox control of 20S proteasome gating. Antioxid Redox Signal 16:1183. DOI 10.1089/ars.2011.4210 (Este trabalho é capa do fascículo onde foi publicado: http://online.liebertpub.com/toc/ars/16/11. Divulgado em http://agencia.fapesp.br/15507, http://www.estadao.com.br/noticias/vidae,pesquisa-mostra-como-celula-elimina-proteinas-oxidadas,865631,0.htm)
3. Demasi M, Netto LE, Silva GM, Hand A, de Oliveira CL, Bicev RN, Gozzo F, Barros MH, Leme JM, Ohara E. (2014). Redox regulation of the proteasome via S-glutathionylation. Redox Biol. 2:44-51. Review. DOI 10.1016/j.freeradbiomed.2011.05.035
4. Demasi M, Silva GM, Netto LE. 20 S proteasome from Saccharomyces cerevisiae is responsive to redox modifications and is S-glutathionylated. (2003) J Biol Chem 278:679. DOI 10.1074/jbc.M209282200
5. Dal Vechio FH, Cerqueira F, Augusto O, Lopes R, Demasi M. (2013) Peptides that activate the 20S proteasome by gate opening increased oxidized protein removal and reduced protein aggregation. Free Radic Biol Med. 67C:304-313. DOI 10.1016/j.freeradbiomed.2013.11.017