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Título: A proteína Lpx1 como elo entre a sinalização de cálcio intracelular e a ativação de H+-ATPase de membrana citoplasmática, induzidas por glicose, em Saccharomyces cerevisiae.
Autor(es): Castanheira, Diogo Dias
Orientador(es): Brandão, Rogélio Lopes
Santos, Fernanda Godoy
Diniz, Raphael Hermano Santos
Palavras-chave: Bioquímica estrutural
Biologia molecular
Data do documento: 2018
Membros da banca: Brandão, Rogélio Lopes
Ulhoa, Cirano José
Fietto, Luciano Gomes
Isoldi, Mauro César
Andrade, Milton Hércules Guerra de
Referência: CASTANHEIRA, Diogo Dias. A proteína Lpx1 como elo entre a sinalização de cálcio intracelular e a ativação de H+-ATPase de membrana citoplasmática, induzidas por glicose, em Saccharomyces cerevisiae. 2018. 105 f. Tese (Doutorado em Ciências Biológicas) - Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.
Resumo: Em leveduras, como em outros eucariotos, o cálcio desempenha um papel essencial nas vias de sinalização celular. No entanto, até agora, a influência do cálcio na ativação de H+-ATPase de membrana citoplasmática induzida por glicose, uma via essencial para a fisiologia de leveduras, não foi demonstrada apesar de muitas evidências sugerirem que o cálcio é um fator primordial envolvido na ativação de H+-ATPase. H+-ATPase é uma proteína de membrana citoplasmática essencial para criar um gradiente de H+, utilizado para o transporte de nutrientes e homeostase do pH. A ativação de H+-ATPase é regulada pela atividade de diferentes proteínas como proteases, quinases e canais iônicos. Neste trabalho, foi demonstrada a relação entre a atividade de Lpx1p, uma serino-protease essencial para a ativação induzida por glicose de H+-ATPase de membrana citoplasmática, e o cálcio. Mutantes lpx1Δ exibiram um sinal de cálcio intracelular que não foi afetado enquanto a atividade de bombeamento de prótons foi reduzida, indicando sua essencialidade na ativação de H+-ATPase. Além disso, o aumento da atividade de bombeamento de prótons foi observado quando Lpx1p foi expresso em células lpx1Δ por meio de um vetor de expressão induzível. Em testes in vitro, a atividade proteolítica de Lpx1p aumentou na presença de cálcio. Dos ensaios in vitro, estabelecidos neste trabalho, foi demonstrado que Lpx1p, Ptk2p e cálcio são elementos-chave para a ativação de H+- ATPase. Esses resultados fortalecem um modelo em que a ativação pós-traducional de H+-ATPase induzida pela glicose e a sinalização de cálcio intracelular, estão realmente conectadas. Lpx1p seria este elo, aparentemente, dependendo da presença de cálcio para ser ativada e hidrolisar tubulinas acetiladas ligadas à H+-ATPase, permitindo a liberação da cauda C-terminal para fosforilação e ativação.
Resumo em outra língua: In yeast, as in other eukaryotes, calcium plays an essential role in cellular signaling transduction pathways. However, until now, calcium influence in plasma membrane H+-ATPase glucose-induced activation, an essential pathway for yeast physiology, has not been demonstrated although many pieces of evidences suggesting that calcium is a key factor for H+-ATPase activation. H+-ATPase is a plasma membrane protein essential to create the gradient of H+ used to nutrient transport and pH homeostasis. Its activation is regulated by activity of different proteins like proteases, kinases and ion channels. In this work, the relationship between Lpx1p activity, a serine-protease essential to the plasma membrane H+-ATPase glucose-induced activation, and calcium was demonstrated. Mutants lpx1Δ showed unaffected intracellular calcium signaling while its proton pumping activity was reduced, indicating its essentiality in the H+-ATPase activation. Additionally, increase in proton-pumping activity was observed when Lpx1p was expressed in lpx1Δ cells through an inducible expression vector. In in vitro tests, Lpx1p proteolytic activity increased in presence of calcium. From in vitro assays, established in this work, was demonstrated that Lpx1p, Ptk2p and calcium are key elements to H+-ATPase activation. These results strengthen a model which H+-ATPase post-translational activation, induced by glucose, and intracellular calcium signaling are indeed connected. Lpx1p would be this link by, apparently, depending on calcium presence to be activated and to hydrolyze acetylated tubulins bound to the plasma membrane H+-ATPase, allowing its C-terminus tail release to phosphorylation and activation.
Descrição: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa de Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/9970
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