eIF5A and EF-P: two unique translation factors are now traveling the same road

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Carbono, carbono da biomassa microbiana e atividade enzimática em um solo sob mata natural, pastagem e cultura do algodoeiro

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Yeasts found on an ephemeral reproductive caste of the leaf-cutting ant Atta sexdens rubropilosa

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Expressão de SmNPP5a de Schistosoma mansoni em Pichia pastoris

A esquistossomose é causada pelo Schistosoma mansoni e é considerada uma importante doença parasitária que afeta mais de 200 milhões de pessoas em países em desenvolvimento. Estima-se ainda que aproximadamente 600 milhões de pessoas vivam em áreas de risco e que o número de mortes por ano devido a esta parasitose chegue a 200.000. O tratamento existente hoje é eficiente, mas não previne contra re-infecção e contra as formas jovens dos parasitas. O desenvolvimento de uma vacina utilizando antígenos do parasita produzidos de modo recombinantes é o anseio para o controle da esquistossomose. A fosfodiesterase-5 (SmNPP-5a) é uma enzima presente na interface parasita-hospedeiro e acessível ao sistema imune, sendo portanto considerada um potencial candidato vacinal, sua avaliação se faz necessária. A obtenção de uma SmNPP-5a recombinante enzimaticamente ativa é um passo fundamental no processo de avaliação da sua capacidade protetora e determinação da sua função fisiológica para o parasita. Utilizando o sistema de expressão baseados em leveduras metilotróficas, Pichia pastoris, a proteína recombinante pode ser expressa com as modificações pós traducionais necessárias para ter sua estrutura original mantida, característica fundamental para se obter uma proteína enzimáticamente ativa. Para clonagem e expressão da proteína recombinante utilizamos o vetor pPICZαA, pois este possui um sistema de expressão baseado no promotor álcool oxidase (AOX1 e AOX2). Ele possui ainda, a capacidade de adicionar um peptídeo sinal e uma cauda de histidina, com objetivo de secretar a proteína expressa e facilitar sua purificação, respectivamente. A triagem e confirmação dos clones positivos foram feitas por PCR. A análise das amostras de sobrenadantes coletadas com 24, 48 e 72h de estímulo com metanol foi feita por SDS-PAGE e Western blot para verificação da expressão... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Identificação de fatores celulares que interagem fisicamente com Lia1 por meio do rastreamento de duplo-híbrido

A síntese de hipusina é uma modificação pós-traducional única e essencial que ocorre somente no provável fator de início de tradução de eucariotos 5A (eIF5A). Enquanto que a enzima desoxi-hipusina sintase catalisa a formação de desoxi-hipusina no precursor de eIF5A, posterior hidroxilação deste intermediário pela enzima desoxi-hipusina hidroxilase gera a forma madura hipusinada. Apesar da essencialidade de eIF5A e hipusina no crescimento celular, a função biológica desempenhada por este fator intrigante permaneceu obscura por décadas. Recentemente, novas evidências fortaleceram o envolvimento de eIF5A na tradução, mas o seu mecanismo de ação ainda precisa ser elucidado. Com o objetivo de identificar proteínas que interagem com eIF5A que pudessem contribuir para a elucidação de sua função, foi realizado um rastreamento de duplo-híbrido através do qual um novo parceiro físico foi revelado, a proteína codificada pelo gene YJR070C, denominado LIA1 (Ligante de eIF5A) pelo nosso laboratório. Entretanto, este dado não contribuiu para a determinação do papel de eIF5A dentro da célula, pois a função exercida por Lia1 era naquele momento desconhecida. Em 2006, a clonagem de LIA1 como o gene codificador da enzima desoxi-hipusina hidroxilase culminou na completa identificação das enzimas da via de síntese de hipusina no precursor de eIF5A. No entanto, o mecanismo pelo qual eIF5A contendo desoxi-hipusina é hidroxilado não é completamente conhecido. Como o rastreamento por duplo-híbrido tem-se revelado de grande importância para a compreensão dos processos biológicos que ocorrem em uma célula, pois vem sendo amplamente empregado na elucidação da função de diferentes fatores celulares através da análise de interações proteína-proteína, o presente trabalho visou à busca de ligantes físicos de Lia1 através do emprego desta técnica... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Análise de interação genética entre mutantes de eIF5A e de fatores de degradação de mRNA e busca de supressores extragênicos em S. cerevisae

O provável fator de início de tradução 5A (eIF5A) é altamente conservado de arqueas a mamíferos e sofre uma modificação pós-traducional única e essencial chamada hipusinação. Este fator já foi relacionado ao transporte nucleocitoplasmático, à degradação de mRNA e à proliferação celular. Dados recentes restabelecem uma função para eIF5A na tradução e sugerem a sua atuação na etapa de elongação ao invés de início, como originalmente proposto. Uma vez que o envolvimento de eIF5A com a degradação de mRNA ainda não foi elucidado, tornou-se interessante estudar qual a natureza desta relação. O metabolismo de mRNA é um processo complexo que envolve as etapas da tradução, repressão da tradução e degradação de mRNA. Na primeira parte deste trabalho, foi avaliada a existência de interação genética sintética entre os mutantes tif51A-1 e tif51A-3 e mutantes de fatores envolvidos com a repressão da tradução e/ou degradação de mRNA. Foi revelada uma supressão parcial do fenótipo de termossensibilidade com nocautes dos genes SBP1, DHH1 e PAT1, que codificam fatores ativadores da remoção do capacete de metilguanosina e repressores da tradução. Por outro lado, uma interação sintético doente (“synthetic sick”) entre os mutantes tif51A-1 e xrn1Δ foi observada.Os dados obtidos reforçam o envolvimento de eIF5A com a elongação da tradução, mostram que o efeito de eIF5A na degradação de mRNA é secundário e sugerem uma função para eIF5A como ativador da tradução. Na segunda etapa são apresentados os resultados do rastreamento de supressores extragênicos do mutante tif51A-1 através de deleções genômicas induzidas por transposon. Foram rastreados aproximadamente 2,2x105 transformantes... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Análise da supressão do fenótipo de sensibilidade à temperatura do mutante tif51AK56A em Saccharomyces cerevisiae

O fator de início da tradução de eucariotos 5A (eIF5A) é uma proteína essencial para a viabilidade celular, altamente conservada em arqueas e eucariotos e apresenta uma modificação pós-traducional única em que um resíduo específico de lisina é modificado para o aminoácido hipusina. O processo de hipusinação é essencial para a função de eIF5A e consequentemente para viabilidade celular. eIF5A foi descrita inicialmente como um fator de início da tradução pois estimula a síntese de metionil-puromicina in vitro, porém, dados de nosso e de outro laboratório mostraram um papel para eIF5A na etapa de elongação da tradução. eIF5A é um homólogo estrutural do fator de elongação da tradução P (EF-P) de bactérias. EF-P também estimula a síntese de metionil-puromicina, sendo essencial para viabilidade celular em algumas espécies de bactérias. Dados recentes mostram que EF-P, bem como eIF5A participam na etapa de elongação da tradução facilitando a tradução de sequências de parada, “stalling motifs”. Foi isolado, em nosso laboratório, o gene que codifica para o tRNA de alanina como supressor do fenótipo de sensibilidade a temperatura do mutante tif51AK56A, sugerindo uma possível correlação funcional entre estes genes. Para compreender o mecanismo de supressão e estudar a relação com outros tRNAs este estudo foi proposto e realizado.

Atividade enzimática no solo e dinâmica de carbono e nitrogênio em pastos de capim-tanzânia sob índices de área foliar residual

Pós-graduação em Zootecnia - FCAV

Bioconversion of Cellulose to Hydrogen by dark fermentation

Hydrogen is known as a clean energy resource. The biological production of hydrogen has been attracting attention as an environmentally friendly processs that does not consume fossil fuels. Cellulosic plant and waste materials are potential resources for fermentative hydrogen production. Cellulose is a linear biopolymer of glucose molecules, connected by β-1,4-glycosidic bonds. Enzymatic hydrolysis of cellulose requires the presence of cellulase. The present study aimed to investigate the efficiency of acid pretreatment on ruminal fluid in order to enrich H2 producing bacteria consortia to enhance biohydrogen rate and substrate removal efficiency. In this study, fermentative hydrogen producers were enriched on cellulose (2g/L) in a modificated Del Nery medium (DNM) at 37ºC and initial pH 7.0 using rumen fluid (10% v/v) as inoculum. To increase the hydrogen production it was added cellulose (10mL) to the medium. The gas products (mainly H2 and CO2) was analyzed by gas chromatography (Shimadzu GC 2010) using a thermal conductivity detector. The volatile fatty acids and ethanol were also detected by GC using a flame ionization detector. Cellulose degradation was quantified by using the phenolsulfuric acid method. Analysis showed that the biogas produced from the anaerobic fermentation contained only hydrogen and carbon dioxide, without detectable methane after acid pretreatment test. On DNM the hydrogen production started with 4 h (5,3 x 105 mmol H2/L) of incubation, and the maximum H2 concentration was observed with 34 h (7,1 x 106 mmol H2/L) of incubation. During the process, it was observed a predominance of acetic acid and butyric acid as well as a low production of acetone, ethanol and nbutanol in all experimental phases. Butyrate accounted for more than 77% of total. As a result of the accumulation of volatile fatty acids (VFAs), the pH value in anaerobic digestion system was reduced to 4,0. On microscopy analyses there were observed rods with endospores. The batch anaerobic fermentation assays performed on anaerobic mixed inoculum from rumen fluid demonstrated the feasibility of H2 generation utilizing cellulose as substrate. Based on the results, it can be concluded that the acid treatment was efficient to inhibit the methanogenic archaea cells present in rumen fluid. The rumen fluid cells present a potential route in converting renewable biomass such as cellulose into hydrogen energy.

Production of active recombinant eIF5A: reconstitution in E. coli of eukaryotic hypusine modification of eIF5A by its coexpression with modifying enzymes

Eukaryotic translation initiation factor 5A (eIF5A) is the only cellular protein that contains the polyamine-modified lysine, hypusine [Nε-(4-amino-2-hydroxybutyl)lysine]. Hypusine occurs only in eukaryotes and certain archaea, but not in eubacteria. It is formed post-translationally by two consecutive enzymatic reactions catalyzed by deoxyhypusine synthase (DHS) and deoxyhypusine hydroxylase (DOHH). Hypusine modification is essential for the activity of eIF5A and for eukaryotic cell proliferation. eIF5A binds to the ribosome and stimulates translation in a hypusine-dependent manner, but its mode of action in translation is not well understood. Since quantities of highly pure hypusine-modified eIF5A is desired for structural studies as well as for determination of its binding sites on the ribosome, we have used a polycistronic vector, pST39, to express eIF5A alone, or to co-express human eIF5A-1 with DHS or with both DHS and DOHH in Escherichia coli cells, to engineer recombinant proteins, unmodified eIF5A, deoxyhypusine- or hypusine-modified eIF5A. We have accomplished production of three different forms of recombinant eIF5A in high quantity and purity. The recombinant hypusine-modified eIF5A was as active in methionyl-puromycin synthesis as the native, eIF5A (hypusine form) purified from mammalian tissue. The recombinant eIF5A proteins will be useful tools in future structure/function and the mechanism studies in translation.

Efeito do uso do solo sobre seus atributos na microrregião de Chapadinha-MA

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

Análise e expressão de genes de PKS II e de carboidrases provenientes de bibliotecas metagenômicas

Pós-graduação em Microbiologia Agropecuária - FCAV

Estudo do papel da proteína eIF5A na elongação da tradução em S. cerevisiae: análise da relação funcional com o trna de alanina e sua participação na síntese proteica geral da célula

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Efeito do adubo orgânico na diversidade bacteriana de solos

Pós-graduação em Microbiologia Agropecuária - FCAV

Expressão proteica das enzimas metabolizadoras de drogas no carcinoma de células escamosas de boca em pacientes jovens

Pós-graduação em Biopatologia Bucal - ICT