Investindo no Futuro: O Programa Jovens Pesquisadores - Fapesp
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toxinas e antitoxinas naturais: 137 isolamento, caracterização bioquímica funcional e estrutural Andreimar Martins Soares Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto Universidade de São Paulo (USP) Processo 2001/07486-9 vigência: 1/10/2002 a 28/2/2007 O projeto descreve o estudo sistemático de toxinas de venenos de serpentes e antitoxinas de origem animal em níveis bioquímico, funcional e estrutural. Propõe-se o isolamento de proteases e fosfolipases A2 de venenos de serpentes do gênero Bothrops (B. jararacussu e B. pirajal), efetuando-se a caracterização bioquímica (grau de pureza, peso molecular, ponto isoelétrico, composição em aminoácidos e sequência N-terminal) e funcional (atividades tóxicas, farmacológicas e enzimáticas) dessas proteínas. Em nível molecular, propomos: 1) a clonagem e o sequenciamento do inibidor de miotoxinas homólogas a PLA2s e do complexo antibotrópico (CAB) a partir do RNA total extraído do fígado de serpente Bothrops jararacussu e do gambá Didelphis albiventris; 2) a clonagem, o sequenciamento e a expressão de fosfolipases A2 ácidas a partir da glândula de veneno de Bothrops jararacussu com potencial aplicação farmacológico (inibidora de agregação plaquetária e hipotensiva); e 3) algumas das toxinas isoladas por métodos bioquímicos a partir dos venenos serão selecionadas e terão suas estruturas primárias elucidadas por biologia molecular. Portanto, o projeto estabelece diferentes objetivos multidisciplinares que poderão contribuir na íntegra para o melhor entendimento do mecanismo de ação de algumas toxinas de venenos de serpentes e inibidores naturais, ambos de grande potencial biotecnológico. aspectos moleculares na interação 138 entre mosquito e plasmódios Paulo Eduardo Martins Ribolla Instituto de Biociências de Botucatu Universidade Estadual Paulista (Unesp) Processo 2001/06647-9 vigência: 1/1/2002 a 30/6/2006 O projeto pretende estudar aspectos moleculares da interação entre os mosquitos (anofelinos neotropicais, Anopheles darlingi, Anopheles albitarsis e Anopheles aquasalis) e plasmódios causadores da malária no Brasil (Plasmodium falciparum e Plasmodium vivax) sobre três aspectos: 1) estudo das enzimas digestivas e outras secreções do trato digestivo de mosquitos fêmeas e suas interações com os parasitas; purificação e caracterização das secreções do trato digestivo de fêmeas alimentadas com sangue; caracterização dos genes para as proteínas Ciências Biológicas 105 secretadas e obtenção de suas regiões promotoras para possível utilização em mosquitos geneticamente modificados refratários aos parasitas; 2) geração de peptídeos inibitórios da invasão do epitélio do trato digestivo e das glândulas salivares pelos parasitas com a utilização de bibliotecas de fagos expressando peptídeos aleatórios; os fagos selecionados com afinidade por estes dois órgãos serão caracterizados e os peptídeos por eles expressos serão utilizados em ensaios de inibição da invasão do trato digestivo e das glândulas salivares; estes peptídeos poderão ser utilizados em mosquitos geneticamente modificados refratários ao parasita; 3) estudo populacional de Anopheles darlingi em comunidades ribeirinhas de Rondônia pela seleção e caracterização de microssatélites; após a seleção e caracterização dos microssatélites, estes serão utilizados para a comparação de mosquitos coletados em diferentes horas do dia e diferentes locais (intradomiciliar, peridomiciliar) da comunidade ribeirinha de Portuchuelo (Rondônia), onde estudos sobre a malária já vêm sendo realizados por outros pesquisadores do Departamento de Parasitologia da USP. desenvolvimento corporal dos 139 camundongos nocautes para os receptores B1 e B2 de cininas Ronaldo de Carvalho Araújo Escola Paulista de Medicina Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) Processo 2001/03409-0 vigência: 1/11/2001 a 30/6/2006 O sistema calicreína-cinina está envolvido em importantes eventos fisiológicos como o controle da pressão arterial, mediação da dor, captação de glicose no músculo esquelético e também na contração ou relaxamento do estômago e intestino delgado. Esses efeitos são mediados por dois receptores distintos denominados B1 e B2. O receptor B2 de cininas é constitutivo, estando presente em diversos órgãos. Em condições normais, o receptor B1 é expresso no trato gastrointestinal e no sistema nervoso central. Apesar da presença nesses órgãos, esse receptor é considerado um receptor inflamatório, pois sua expressão está aumentada em processos de injúria. Recentemente, por meio de técnicas de manipulação genética, nós geramos camundongos deficientes para o receptor B1 de cininas (PNAS, 2000). Inesperadamente, foi observado um desenvolvimento anômalo com maior peso corporal, maior ingestão alimentar e maior teor de gordura corporal nos nocautes B1. A diferença do peso corporal foi acentuada em animais idosos. O projeto tem como finalidade estudar os mecanismos envolvidos na obesidade dos camundongos nocaute do receptor B1 e avaliar o desenvolvimento dos nocautes para o receptor B2.
106 Programa Jovens Pesquisadores estratégias de regulação transcricional 140 em produção e expressão de retrovírus Bryan Eric Strauss Instituto do Coração (InCor) Hospital das Clínicas – Faculdade de Medicina/USP Processo 2000/12156-5 vigência: 1/11/2001 a 31/10/2007 A terapia genética é um método de tratamento promissor, mas fugidio, que pode se mostrar capaz de interromper a progressão de tumores. Vetores retrovirais foram desenvolvidos como agentes de transferência genética, pois são seguros, não provocam uma resposta imunológica e são facilmente modificados. O estudo e o desenvolvimento contínuo desses vetores são necessários para superar dificuldades associadas à produção e à expressão de vírus. Pretendo desenvolver um sistema de produção de vírus que protegerá a linhagem celular produtora de vírus dos ataques de um gene citostático ou citotóxico viralmente codificado e evitará a mutação para esse gene, enquanto permite o crescimento dessas células em grandes quantidades e por períodos prolongados de tempo. Isso será concretizado pelo desenvolvimento de um sistema de produção de vírus induzível. A segunda área deste projeto é desenvolver um vetor retroviral que tenha expressão in vivo direcionada e aumentada. Pretendo desenvolver vetores retrovirais que contenham elementos reguladores modificados na região U3 do LTR, de modo que a expressão viral seja dirigida por fatores característicos da célula-alvo (expressão regulada) por um fator codificado no próprio vírus (expressão aumentada). Um objetivo futuro deste projeto é combinar essas ideias para a produção e expressão de vírus. Se forem bem-sucedidas, essas modificações de produção e expressão retroviral poderão ser desenvolvidas em testes clínicos para o tratamento de câncer. mosquitos geneticamente modificados: 141 possíveis aplicações no controle da transmissão de malária e dengue Margareth de Lara Capurro guimarães Instituto de Ciências Biomédicas Universidade de São Paulo (USP) Processo 2000/12138-7 vigência: 1/6/2001 a 31/3/2006 O projeto trabalha com a hipótese de que mosquitos geneticamente manipulados podem ser utilizados no bloqueio ou na redução da transmissão de doenças transmitidas pelos mesmos. O objetivo desta estratégia é aumentar a frequência, em uma população de mosquitos, de um gene que interfira no desenvolvimento ou na propagação das enfermidades. Como resultado, espera-se a redução ou eliminação da transmissão dos patógenos ao hospedeiro humano. Utilizar-se-ão ferramentas de biologia molecular na síntese de genes que, incorporados no genoma do mosquito, resultarão em mosquitos refratários e/ou não transmissores dos patógenos. O projeto apresentado tem os seguintes objetivos gerais: 1) clonagem e caracterização de genes expressos em corpos gordurosos de Aedes aegypti, Anopheles aquasalis e Anopheles darlingi, assim como de suas regiões promotoras e regulatórias; 2) análise e caracterização de proteínas de hemolinfa de Ae. aegypti, An. aquasalis e An. darlingi que possam interferir na interação parasita-hospedeiro; 3) obtenção de anticorpos recombinantes com atividade de bloqueio da transmissão de malária humana; 4) modelagem de anticorpos recombinantes com atividade de bloqueio da transmissão da dengue. estudo do bloqueio do fator de início 142 de tradução de eucariotos 5a (eiF5a): abordagem estrutural e bioquímica Claudio Miguel da Costa Neto Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto Universidade de São Paulo (USP) Processo 2000/11397-9 vigência: 1/5/2001 a 31/7/2006 O fator de início de tradução de eucariotos (elF5A) é a única proteína conhecida que contém o aminoácido hipusina. A função de elF5A ainda não é bem conhecida, mas este fator está associado com o início de tradução, trânsito nucleocitoplasmático, decaimento de mRNA e proliferação celular. A enzima Pkc1p de S. cerevisiae está envolvida na fosforilação da desoxi-hipusina sintase, responsável pelo primeiro passo da formação pós-traducional de hipusina. Pkc1p está associada ainda com a regulação do ciclo celular e controle negativo da formação de ribossomos, ação coordenada por receptores de membrana WSCs. A expressão em alto número de cópias dos genes de Pkc1p e de receptores WSCs suprimiu o fenótipo temperatura-sensível de um mutante de elF5A em leveduras. Neste estudo, pretende-se determinar a primeira estrutura cristalográfica de elF5A de eucariotos e realizar estudos conformacionais do peptídio que contém o sítio de hipusinação. A interação genética entre os genes de Pkc1p e elF5A também será investigada. Por último, será analisado o efeito sinergístico de inibidores de hipusinação combinados com drogas de ação anticancerígena. Espera-se contribuir para a compreensão das vias de ação de elF5A e, logo, dos mecanismos envolvidos no controle da proliferação celular. estudo das regiões do promotor do p450c17 143 humano que contêm sequências de reconhecimento do nF1 e do sF1: análise dos determinantes da atividade funcional e as implicações na especificidade
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estratégias de regulação transcricional<br />
140 em produção e expressão de retrovírus<br />
Bryan Eric Strauss<br />
Instituto do Coração (InCor)<br />
Hospital das Clínicas – Faculdade de Medicina/USP<br />
Processo 2000/12156-5<br />
vigência: 1/11/2001 a 31/10/2007<br />
A terapia genética é um método de tratamento promissor,<br />
mas fugidio, que pode se mostrar capaz de interromper<br />
a progressão de tumores. Vetores retrovirais foram<br />
desenvolvidos como agentes de transferência genética,<br />
pois são seguros, não provocam uma resposta imu<strong>no</strong>lógica<br />
e são facilmente modificados. O estudo e o desenvolvimento<br />
contínuo desses vetores são necessários para<br />
superar dificuldades associadas à produção e à expressão<br />
de vírus. Pretendo desenvolver um sistema de produção<br />
de vírus que protegerá a linhagem celular produtora de vírus<br />
dos ataques de um gene citostático ou citotóxico viralmente<br />
codificado e evitará a mutação para esse gene, enquanto<br />
permite o crescimento dessas células em grandes<br />
quantidades e por períodos prolongados de tempo. Isso<br />
será concretizado pelo desenvolvimento de um sistema de<br />
produção de vírus induzível. A segunda área deste projeto<br />
é desenvolver um vetor retroviral que tenha expressão in<br />
vivo direcionada e aumentada. Pretendo desenvolver vetores<br />
retrovirais que contenham elementos reguladores modificados<br />
na região U3 do LTR, de modo que a expressão<br />
viral seja dirigida por fatores característicos da célula-alvo<br />
(expressão regulada) por um fator codificado <strong>no</strong> próprio<br />
vírus (expressão aumentada). Um objetivo futuro deste<br />
projeto é combinar essas ideias para a produção e expressão<br />
de vírus. Se forem bem-sucedidas, essas modificações<br />
de produção e expressão retroviral poderão ser desenvolvidas<br />
em testes clínicos para o tratamento de câncer.<br />
mosquitos geneticamente modificados:<br />
141 possíveis aplicações <strong>no</strong> controle da<br />
transmissão de malária e dengue<br />
Margareth de Lara Capurro guimarães<br />
Instituto de Ciências Biomédicas<br />
Universidade de São Paulo (USP)<br />
Processo 2000/12138-7<br />
vigência: 1/6/2001 a 31/3/2006<br />
O projeto trabalha com a hipótese de que mosquitos<br />
geneticamente manipulados podem ser utilizados <strong>no</strong> bloqueio<br />
ou na redução da transmissão de doenças transmitidas<br />
pelos mesmos. O objetivo desta estratégia é aumentar<br />
a frequência, em uma população de mosquitos, de um<br />
gene que interfira <strong>no</strong> desenvolvimento ou na propagação<br />
das enfermidades. Como resultado, espera-se a redução ou<br />
eliminação da transmissão dos patóge<strong>no</strong>s ao hospedeiro<br />
huma<strong>no</strong>. Utilizar-se-ão ferramentas de biologia molecular<br />
na síntese de genes que, incorporados <strong>no</strong> ge<strong>no</strong>ma do<br />
mosquito, resultarão em mosquitos refratários e/ou não<br />
transmissores dos patóge<strong>no</strong>s. O projeto apresentado tem<br />
os seguintes objetivos gerais: 1) clonagem e caracterização<br />
de genes expressos em corpos gordurosos de Aedes aegypti,<br />
A<strong>no</strong>pheles aquasalis e A<strong>no</strong>pheles darlingi, assim como<br />
de suas regiões promotoras e regulatórias; 2) análise e caracterização<br />
de proteínas de hemolinfa de Ae. aegypti, An.<br />
aquasalis e An. darlingi que possam interferir na interação<br />
parasita-hospedeiro; 3) obtenção de anticorpos recombinantes<br />
com atividade de bloqueio da transmissão de malária<br />
humana; 4) modelagem de anticorpos recombinantes<br />
com atividade de bloqueio da transmissão da dengue.<br />
estudo do bloqueio do fator de início<br />
142 de tradução de eucariotos 5a (eiF5a):<br />
abordagem estrutural e bioquímica<br />
Claudio Miguel da Costa Neto<br />
Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto<br />
Universidade de São Paulo (USP)<br />
Processo 2000/11397-9<br />
vigência: 1/5/2001 a 31/7/2006<br />
O fator de início de tradução de eucariotos (elF5A) é<br />
a única proteína conhecida que contém o ami<strong>no</strong>ácido hipusina.<br />
A função de elF5A ainda não é bem conhecida, mas<br />
este fator está associado com o início de tradução, trânsito<br />
nucleocitoplasmático, decaimento de mRNA e proliferação<br />
celular. A enzima Pkc1p de S. cerevisiae está envolvida na<br />
fosforilação da desoxi-hipusina sintase, responsável pelo<br />
primeiro passo da formação pós-traducional de hipusina.<br />
Pkc1p está associada ainda com a regulação do ciclo celular<br />
e controle negativo da formação de ribossomos, ação<br />
coordenada por receptores de membrana WSCs. A expressão<br />
em alto número de cópias dos genes de Pkc1p e de receptores<br />
WSCs suprimiu o fenótipo temperatura-sensível<br />
de um mutante de elF5A em leveduras. Neste estudo, pretende-se<br />
determinar a primeira estrutura cristalográfica de<br />
elF5A de eucariotos e realizar estudos conformacionais do<br />
peptídio que contém o sítio de hipusinação. A interação<br />
genética entre os genes de Pkc1p e elF5A também será investigada.<br />
Por último, será analisado o efeito sinergístico<br />
de inibidores de hipusinação combinados com drogas de<br />
ação anticancerígena. Espera-se contribuir para a compreensão<br />
das vias de ação de elF5A e, logo, dos mecanismos<br />
envolvidos <strong>no</strong> controle da proliferação celular.<br />
estudo das regiões do promotor do p450c17<br />
143 huma<strong>no</strong> que contêm sequências de<br />
reconhecimento do nF1 e do sF1: análise<br />
dos determinantes da atividade funcional<br />
e as implicações na especificidade