Submitted by Andre Moraes Queiroz (andre.moraesqueiroz@ufpe.br) on 2015-04-14T15:36:04Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Rita de Lima.pdf: 2348709 bytes, checksum: 24cbf7dcf18daa5a1005e347eb3b7533 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-14T15:36:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Rita de Lima.pdf: 2348709 bytes, checksum: 24cbf7dcf18daa5a1005e347eb3b7533 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / CNPq; FACEPE / Durante o processo de fermentação, Saccharomyces cerevisiaeresiste a vários tipos de estresses ambientais,tais como flutuações nas condições oxidativas e osmóticas, choque térmico e as variações de pH. Para suportar essas flutuações ambientais, a levedura apresenta mecanismos de respostas capazes de preservar a estrutura celular. Entre estas proteínas podemos citar Hog1p, envolvida em estresse hiperosmótico; Ylr194cp, Smi1p e Slg1p que participam da manutenção da parede celular; Yap1p e Skn7p, tolerância ao estresse oxidativo; Slt2p, manutenção da parede celular e choque térmico. Através do sistema duplo híbrido buscamos entender como a interação destas proteínas pode atuar em conjunto para manutenção da viabilidade celular durante os diferentes estresses. Desta forma, os genes YLR194C, HOG1, SLG1,YAP1e SLT2 foram inseridos no vetor pGADC2 (contendo o domínio de ativação); YLR194C e YAP1 foram inseridos no vetor pBTM (contendo o domínio de ligação). Nossos resultados indicaram interações entre os produtos dos genes YLR194C e YAP1; YLR194C e SLT2 na ausência de agentes estressores, e novas interações entre as proteínas Yap1p e Slg1p; Ylr194cp e Slg1p; Ylr194cp e Hog1p, Yap1 e Slt2, Yap1 e Slg1 diante de um determinado agente estressor. Todos os resultados foram avaliados através da detecção da atividade do gene repórter HIS3.

Septinas são proteínas que pertencem a super família das GTPases e que foram inicialmente identificadas em Saccharomyces cerevisae, mas logo em seguida, também em eucariotos superiores, exceto em plantas. Estas proteínas estão envolvidas em uma variedade de processos celulares tais como segregação de cromossomos, polaridade celular, dinâmica da membrana, tráfego de vesículas, exocitose, apoptose, entre outros. Mutações ou alterações no padrão de expressão de septinas são associadas com vários cânceres e doenças neurológicas. Objetivando contribuir com informações funcionais sobre tais proteínas, as septinas humanas 1, 5 e 7 foram usadas como iscas em ensaios de duplo híbrido em leveduras visando à identificação de seus parceiros protéicos. Após a varredura de bibliotecas de cDNA de leucócitos e cérebro fetal humano, os parceiros protéicos predominantemente encontrados foram outras septinas de grupos diferentes aos das iscas. As interações septina-septina envolveram o domínio de ligação a GTP. Ainda, outros parceiros, diferentes de septinas, foram também identificados nas bibliotecas e estes se mostraram funcionalmente relacionados à endocitose, à regulação da atividade de GTPases, ao tráfego intracelular, aos ciclos de sumoilação, à manutenção da placa metafásica e à maturação do centrossomo. Algumas destas funções são inéditas e foram pela primeira vez relacionadas às septinas. Este trabalho também esteve voltado à caracterização biofísica das septinas 3 e 5 (SEPT3 e SEPT5). Muitos protocolos diferentes foram desenvolvidos na tentativa de obter amostras homogêneas de SEPT5, mas não foram bem sucedidos. Por outro lado, SEPT3 recombinante, destituída do domínio amino-terminal (SEPT3GC) foi eficientemente produzida em E. coli. O estado monomérico de SEPT3GC em solução foi confirmado por cromatografia de exclusão molecular e espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS). SEPT3GC mostrou-se ativa e capaz de hidrolizar GTP in vitro. A afinidade de SEPT3GC por GTPγS e GDP foi avaliada por calorimetria de titulação isotérmica (ITC), sendo que o KD de SEPT3GC para GTPγS foi de 5,43 μM e a ligação para este nucleotídeo foi dependente de Mg2+. A ligação para GDP não foi detectável. Agregados de SEPT3GC induzidos por temperatura foram capazes de ligar a sonda fluorescente tioflavina-T, sugerindo uma natureza amilóide para tais estruturas. / Septins are proteins that belong to the superfamily of GTPases, which were initially identified in Saccharomyces cerevisiae, and then in higher eukaryotes, except plants. These proteins are involved in a variety of cellular processes such as chromosome segregation, cell polarity, membrane dynamics, vesicle trafficking, exocytosis, apoptosis, among others. Mutations or changes in the expression of septins have been associated with various cancers and neurological diseases. Aiming to provide functional information about these proteins, the human septins 1, 5 and 7 were used as baits in yeast two-hybrid assay in order to identify their protein partners. After screening cDNA libraries from human leukocytes and fetal brain, the protein partners predominantly found were septins from others groups. The septin-septin interactions involved the GTP binding domain. Others non-septins interactors have also been identified in the libraries and were functionally related to endocytosis, the regulation of the GTPase activity, intracellular trafficking, sumoylation, maintenance of metaphase plate and centrosome maturation. Some of these functions are new and were related to the septins for the first time. This work also focused on the biophysical characterization of the septins 3 and 5 (SEPT3 and SEPT5). Many different protocols were developed aiming to obtain homogeneous samples of SEPT5, but were not successful. On the other hand, recombinant SEPT3, without the amino-terminal domain (SEPT3GC), was produced in a homogeneous form in E. coli. SEPT3GC is monomeric in solution as confirmed by size exclusion chromatography and small-angle X-ray scattering (SAXS). Also, SEPT3GC has shown to be active and able to hydrolyze GTP in vitro. The SEPT3GC affinity by GTPγS and GDP were evaluated by isothermal titration calorimetry (ITC). The KD for GTPγS was about 5,43 μM and it was observed to be Mg2+ dependent. The binding to GDP was not detectable. SEPT3GC aggregates induced by temperature were able to bind the thioflavin-T fluorescent probe, suggesting an amyloid nature for such structures.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissHCSS.pdf: 1174664 bytes, checksum: 6d1af63d33e89cf1251e02e9083170e2 (MD5) Previous issue date: 2003-01-24 / The genes DCRA and DSCR1 are located in the Down Syndrome Critical Region , a specific portion of human chromosome 21 responsible for the main traits of the disease. In the present work we have used the two-hybrid system as an approach to find proteins that interact with DCRA and DSCR1. This method is based on the properties of the yeast GAL4 protein, which consists of separable domains responsible for DNA-binding and transcriptional activation. The open reading frames of DCRA and DSCR1 were cloned in frame with the GAL4 DNA-binding domain. These constructions were used to analyse protein interactions using a human foetal brain cDNA library, cloned in frame with the GAL4 transcriptional activation domain. No DCRA protein partners were found in any of the screenings performed; nevertheless, the analysis allowed the detection of several false positive clones. In the analysis of DSCR1 we identified two proteins, UXT (ubiquitously expressed transcript) and APLP1 (amyloid precursor-like protein 1). These results may help elucidate a new function for DSCR1 in the nucleus, probably related gene expresion. / Os genes DCRA e DSCR1 estão localizados no cromossomo 21 mais especificamente na Região Crítica da Síndrome de Down que, em triplicata é responsável por alguns fenótipos da Síndrome. Neste projeto, visando encontrar proteínas que interagem com as proteínas DCRA e DSCR1, foi empregado o método do Duplo- Híbrido que utiliza as propriedades da proteína GAL 4 de levedura Saccharomyces Cerevisiae. Com esta finalidade fez-se a sub-clonagem das ORFs DCRA e DSCR1 em plasmídeos que contém um domínio de ligação ao DNA da proteína GAL 4. Estas construções foram utilizadas para analisar possíveis interações proteícas utilizando uma biblioteca de cérebro fetal construída em um plasmídeo em fase com o domínio de ativação da transcrição da proteína GAL 4. Nas análises com a proteína DCRA não foi possível confirmar nenhuma interação, porém possibilitou o estabelecimento de vários falso positivos dentro da técnica. Por outro lado, identificação de novos ligantes a proteína DSCR1, que são as proteínas UXT e APLP1, revela um novo papel da DSCR1 dentro da célula, provavelmente relacionado à regulação gênica.

Septinas são proteínas que pertencem a super família das GTPases e que foram inicialmente identificadas em Saccharomyces cerevisae, mas logo em seguida, também em eucariotos superiores, exceto em plantas. Estas proteínas estão envolvidas em uma variedade de processos celulares tais como segregação de cromossomos, polaridade celular, dinâmica da membrana, tráfego de vesículas, exocitose, apoptose, entre outros. Mutações ou alterações no padrão de expressão de septinas são associadas com vários cânceres e doenças neurológicas. Objetivando contribuir com informações funcionais sobre tais proteínas, as septinas humanas 1, 5 e 7 foram usadas como iscas em ensaios de duplo híbrido em leveduras visando à identificação de seus parceiros protéicos. Após a varredura de bibliotecas de cDNA de leucócitos e cérebro fetal humano, os parceiros protéicos predominantemente encontrados foram outras septinas de grupos diferentes aos das iscas. As interações septina-septina envolveram o domínio de ligação a GTP. Ainda, outros parceiros, diferentes de septinas, foram também identificados nas bibliotecas e estes se mostraram funcionalmente relacionados à endocitose, à regulação da atividade de GTPases, ao tráfego intracelular, aos ciclos de sumoilação, à manutenção da placa metafásica e à maturação do centrossomo. Algumas destas funções são inéditas e foram pela primeira vez relacionadas às septinas. Este trabalho também esteve voltado à caracterização biofísica das septinas 3 e 5 (SEPT3 e SEPT5). Muitos protocolos diferentes foram desenvolvidos na tentativa de obter amostras homogêneas de SEPT5, mas não foram bem sucedidos. Por outro lado, SEPT3 recombinante, destituída do domínio amino-terminal (SEPT3GC) foi eficientemente produzida em E. coli. O estado monomérico de SEPT3GC em solução foi confirmado por cromatografia de exclusão molecular e espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS). SEPT3GC mostrou-se ativa e capaz de hidrolizar GTP in vitro. A afinidade de SEPT3GC por GTPγS e GDP foi avaliada por calorimetria de titulação isotérmica (ITC), sendo que o KD de SEPT3GC para GTPγS foi de 5,43 μM e a ligação para este nucleotídeo foi dependente de Mg2+. A ligação para GDP não foi detectável. Agregados de SEPT3GC induzidos por temperatura foram capazes de ligar a sonda fluorescente tioflavina-T, sugerindo uma natureza amilóide para tais estruturas. / Septins are proteins that belong to the superfamily of GTPases, which were initially identified in Saccharomyces cerevisiae, and then in higher eukaryotes, except plants. These proteins are involved in a variety of cellular processes such as chromosome segregation, cell polarity, membrane dynamics, vesicle trafficking, exocytosis, apoptosis, among others. Mutations or changes in the expression of septins have been associated with various cancers and neurological diseases. Aiming to provide functional information about these proteins, the human septins 1, 5 and 7 were used as baits in yeast two-hybrid assay in order to identify their protein partners. After screening cDNA libraries from human leukocytes and fetal brain, the protein partners predominantly found were septins from others groups. The septin-septin interactions involved the GTP binding domain. Others non-septins interactors have also been identified in the libraries and were functionally related to endocytosis, the regulation of the GTPase activity, intracellular trafficking, sumoylation, maintenance of metaphase plate and centrosome maturation. Some of these functions are new and were related to the septins for the first time. This work also focused on the biophysical characterization of the septins 3 and 5 (SEPT3 and SEPT5). Many different protocols were developed aiming to obtain homogeneous samples of SEPT5, but were not successful. On the other hand, recombinant SEPT3, without the amino-terminal domain (SEPT3GC), was produced in a homogeneous form in E. coli. SEPT3GC is monomeric in solution as confirmed by size exclusion chromatography and small-angle X-ray scattering (SAXS). Also, SEPT3GC has shown to be active and able to hydrolyze GTP in vitro. The SEPT3GC affinity by GTPγS and GDP were evaluated by isothermal titration calorimetry (ITC). The KD for GTPγS was about 5,43 μM and it was observed to be Mg2+ dependent. The binding to GDP was not detectable. SEPT3GC aggregates induced by temperature were able to bind the thioflavin-T fluorescent probe, suggesting an amyloid nature for such structures.

Orientador: Jorg Kobarg / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campoinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-17T07:25:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nakahira_Marcel_D.pdf: 11988351 bytes, checksum: e05bc17d15fd4fe6b9d016e36caed880 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Septinas são proteínas que apresentam um domínio bem característico de ligação ao nucleotídeo GTP (GTPase), bem como outros dois domínios variáveis (N e C-terminais). Sua principal característica é a habilidade de interagir entre si (septinas de grupos diferentes) e de formar filamentos. Esse fato está intimamente relacionado com as funções que desempenham na citocinese, exocitose, apoptose, entre outras. Além disso, elas são direta ou indiretamente envolvidas com situações patológicas, como o mal de Alzheimer e câncer. Acredita-se que uma das suas funções moleculares é a de atuar como "andaime" (scqffòld), promovendo assim a interação entre proteínas. Com isso as funções das septinas se tornaram muito mais amplas do que se acreditava inicialmente. Por isso nosso objetivo é identificar a diversidade de proteínas que interagem com as septinas 6 e 8. Achamos que essas duas septinas interagem com quase todas as outras septinas, exceto aquelas pertencentes ao mesmo "grupo 6". As septinas presas sempre apresentavam o domínio GTPase inteiro, mostrando sua importância na interação. Com isso propusemos baseado também em informação na literatura, um modelo para as unidades formadoras (trímero) dos filamentos, onde as septinas 6 e 8 possivelmente estejam sempre na unidade central do trímero, podendo ser permutadas por outras septinas do mesmo grupo (grupo 6). Ainda identificamos várias outras proteínas que sugerem um envolvimento das septinas em processos como a divisão celular, metabolismo, transcrição, e a degradação de proteínas, entre outros. A análise da presença das septinas 6,7,8 e 9 em células de mamíferos sugere que elas sejam encontradas em estruturas que parecem ser centrossomos, os quais são realacíonados com a divisão celular. Outro estudo realizado com a septina 1 inteira e sua região GTPase mostrou que ela se encontra em solução não como monômero mas sim como um trimero/tetrâmero. O domínio GTPase assim como a presença do nucleotídeo GTP no mesmo são fundamentais para a sua multimerização e estabilidade. Em comparação com dados da literatura a SEPT1 apresenta maior estabilidade sendo mais resistente ao desenovelamento térmico. Por fim, esses e outros resultados auxiliam na compreensão das funções das septinas e sua relação com os processos celulares. / Abstract: Septins have a central domain which binds GTP (GTPase domain) and two other variable domains at their N- and C-termim Their principal characteristic is the ability to bind to other septins, thereby forming filaments. This is intimately related to their functions in cytokinesis, exocytosis, and apoptosis, among others. They are also directly or indirectly associated to pathological processes such as the Alzheimer disease and cancer. It has been suggested that one of its molecular functions may be to act as a '"scaffold" protein to promote interactions among proteins. Thereby the functions of septins have turned out to be more diverse than initially predicted. Based on this our main objective here is lo identify the diversity of proteins thai interact with the human septins 6 and 8. We found that both interact with many other different septins, including almost all of them, except for septins of the same "group 6" (septins 6,8,10,11). The prey septins identified always contained the entire GTPase domain, indicating the importance of this domain for the observed interactions. Therefore, taking also into account data from the literature, we propose a model where the central unit of the trimeric septin is always occupied by septins of the group 6, specially septins 6 and 8. We also identified several other proteins to interact with septins 6 and 8, suggest involvement in processes such as cell division, metabolism, transcription, protein degradation, among others. The analysis of the expression of the septins 6,7,8 and 9 in mammalian cells suggests that they maybe localized to centrossomal structures, which are involved in cell division. Another study which involved full length as well as only the GTPase domain of Septin 1 showed that this septin is not found as a monomer but as a trimer/tetramer in solution. The GTPase domain as well as the presence of the bound nucleotide GTP, are fundamental for its multimerizalion and stability. In comparison to data from the literature, SEPT1 presents an elevated resistance to thermal denaturation. In summary, these and other data help us to understand the function of the septins and their relationship to cellular processes. / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:16:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao FINAL_EF_corrigida_BC-UFG.pdf: 1485117 bytes, checksum: ecdc9729cc08da2832a6566c39052f65 (MD5) Previous issue date: 2010-01-28 / The cell wall of pathogenic microbes acts as an initial barrier that is in contact with hostile environments. Besides functioning as a mechanical barrier, it harbours an immunogenic macromolecules arsenal. One of the ways that proteins can be associated to the cell wall, it is through GPI anchor. The hydrophobic C-terminal end of the β-1,3-glucanosyltransferase enzyme of the human pathogenic fungus Paracoccidioides brasiliensis is characteristic of GPI anchored proteins. The β-1,3-glucan assembling and rearrangement are essential since this molecule acts as a scaffold to support cell wall proteins and polysaccharides. In the thermodimorphic fungus P. brasiliensis, β-1,3-glucan is found predominantly in mycelium form and α-1,3-glucan is predominant in the yeast form. In this work, it was screened possible protein-protein interactions performed by β-1,3-glucanosyltransferase 1 of P. brasiliensis (PbGel1p). To obtain these results, a P. brasiliensis cDNA library was screened with PbGel1p using the Saccharomyces cerevisiae two hybrid system. In addition, pull-down assay was used as an in vitro complementary technique to isolate proteins that interact direct or indirectly with PbGel1p. It was screened 38 gene products using two hybrid system and it was identified 3 proteins using the pull-down assay associated with mass spectrometry. The PbGel1p role in the cell wall maintenance and remodeling was indicated through the analysis of screened interactions, like alpha-glucosides permease, acid phosphatase, GDSL lipase, septin, actin, tubulin, HSP90 and pyruvate kinase. Furthermore, nuclear localization of PbGel1p and its role in the locus-specific transcriptional silencing were suggested based on such interactions: Qde2 argonaute, transcription elongation factor spt6, others transcription factors and ATP-citrate synthase. Therefore, this study indicated, for the first time, that PbGel1p has multiple location and it participates either in roles classically described for glucanosyltransferases, as the cell wall remodeling, or in recently described functions for this family of proteins, as the locus-specific transcriptional silencing. / A parede celular de microrganismos patogênicos atua como uma barreira inicial no contato entre o parasito e o hospedeiro. Além de funcionar como uma barreira mecânica, ela abriga um arsenal de macromoléculas imunogênicas. Uma forma pela qual as proteínas estão associadas à parede celular é por meio de âncoras-GPI. A extremidade carboxila hidrofóbica da enzima β-1,3-glicanosiltransferase do fungo patogênico humano Paracoccidioides brasiliensis é característica de proteínas GPI-ancoradas. A montagem e o rearranjo de β-1,3- glicana são de fundamental importância porque esta molécula serve como um esqueleto sobre o qual outros polissacarídeos e proteínas da parede celular estão associados. No fungo termodimórfico P. brasiliensis, β-1,3-glicana é encontrada prioritariamente em micélio, sendo α-1,3-glicana predominante em levedura. Foram rastreadas neste trabalho possíveis interações proteína-proteína realizadas pela β-1,3-glicanosiltransferase 1 de P. brasiliensis (PbGel1p). Para isso utilizou-se a técnica de duplo-híbrido em Saccharomyces cerevisiae, rastreando-se uma biblioteca de cDNA do fungo P. brasiliensis com a enzima estudada. Adicionalmente, foi utilizado, como técnica complementar, o ensaio de pull-down, que isolou in vitro proteínas que interagem direta ou indiretamente com a PbGel1p. Foi possível rastrear 38 produtos gênicos através do sistema de duplo híbrido e isolar três proteínas pelo ensaio de pull-down, identificadas por espectrometria de massas. O papel da PbGel1p na manutenção e no remodelamento da parede celular do fungo foi indicado através da análise das interações rastreadas, como permease de α-glicosídeos, fosfatase ácida, lipase da família GDSL, septina, actina, tubulina, HSP90 e piruvato quinase. Além disso, foram sugeridos a localização da PbGel1p no núcleo das células do fungo e seu papel no silenciamento gênico mediado por alterações estruturais, por meio do rastreamento das seguintes proteínas ligantes a PbGel1p: argonauta Qde2, fator de alongamento transcricional spt6, outros fatores transcricionais e ATP-citrato sintase. Portanto, este estudo indicou, pela primeira vez, que PbGel1p tem localização múltipla e participa tanto de funções classicamente descritas para glicanosiltransferases, como o remodelamento da parede celular, quanto de funções recentemente descritas para essa família de proteínas, como o silenciamento transcricional sítio-específico.

As proteínas fosfatases são enzimas responsáveis pela desfosforilação de resíduos de fosfoaminoácidos, principalmente fosfotirosina e fosfoserina/treonina, o que divide esta classe de proteínas nas famílias PTP (proteína tirosina fosfatase) e PP (proteína serina/treonina fosfatase). Diversos membros da família das PPs, em particular da subfamília PPP (Phosphoprotein Phosphatase), existem como holoenzimas compostas de uma subunidade catalítica associada a uma ou mais subunidades reguladoras, que lhes conferem diversidade funcional. Neste trabalho tivemos como objetivo identificar, utilizando ensaios no sistema de duplo híbrido em leveduras, proteínas que interagem com as subunidades catalíticas das serina/treonina fosfatases do tipo 1 (DdPP1c) e do tipo 4 (DdPP4c) da ameba social D. discoideum. Varreduras de bibliotecas de cDNA das fases de crescimento e desenvolvimento da linhagem AX4 de D. discoideum com as iscas DdPP1c e uma variante mutante da DdPP1c (DdPP1cF269C) possibilitaram a identificação de pelo menos 30 genes com evidência de interação com a PP1c. A varredura das bibliotecas com a isca DdPP4 propiciou a identificação de 10 potenciais genes candidatos com evidência de interação com a PP4c. Várias dos candidatos identificados nas varreduras correspondem a genes que codificam para proteínas hipotéticas que não apresentam similaridade significativa com proteínas de função conhecida. Entre essas, identificamos e caracterizamos DdI-3, um ortólogo do inibidor-3 da PP1c de mamíferos. A interação de DdI-3 com DdPP1c foi confirmada através de ensaios independentes no sistema do duplo híbrido em leveduras. Demonstramos que DdI-3 recombinante expresso em bactérias possui atividade inibidora da DdPP1c in vitro, sendo que esta enzima tem 50% de sua atividade de fosforilase fosfatase inibida por cerca de 0,55 nM de rDdI-3. Estes dados indicam que DdI-3 é 50 vezes mais potente do que DdI-2, um ortólogo do inibidor-2 previamente caracterizado em D. discoideum. Neste trabalho, também iniciamos a construção do catálogo (The Dictyostelium Phosphatome) que irá conter todas as subunidades catalíticas e reguladoras das proteínas fosfatases codificadas no genoma de D. discoideum. Até o momento, 101 genes foram catalogados e classificados nas diferentes famílias das proteínas fosfatases, sendo 16 na família das PTPs, 26 na família das DSPs (proteína fosfatase de dupla especificidade), 15 na família das PPMs (Phosphoprotein Phosphatase Magnesium-dependent) e 31 na família das PPPs, incluindo genes codificadores de subunidades catalíticas e reguladoras. / Protein phosphatases are responsible for dephosphorylating phosphoaminoacids residues, notably phosphotyrosine and phosphoserine/threonine, thus dividing these enzymes into PTP (protein tyrosine phosphatase) and PP (protein serine/threonine phosphatase) families. Several members of the PP family, in particular those belonging to PPP (Phosphoprotein Phosphatase) are composed of one catalytic subunit and one or more regulatory subunits that provide functional diversity to the holoenzyme. In this work our goal was to identify protein interactors to type 1 (DdPP1c) and type 4 (DdPP4c) phosphatase that might behave as potential regulatory subunits of these enzymes in the social amoeba Dictyostelium discoideum. For this intent, DdPP1c, a mutant isoform of DdPP1 (DdPP1cF269C) and DdPP4c were used as baits in yeast two-hybrid based screening of D. discoideum (AX-4 strain) cDNA libraries from growth as well as developmental stages. At least 30 genes were identified as potential DdPP1c interactors while 10 genes were selected as candidates to interact to DdPP4c. Most of them are currently annotated in D. discoideum genome as hypothetical proteins of unknown function. Among the potential PP1c interactors we selected DdI-3, an ortholog of mammalian inhibitor-3. Interaction of DdI-3 and DdPP1c was confirmed by independent yeast two-hybrid assays. We demonstrated that bacterial expressed recombinant DdI-3 is effective as an inhibitor of DdPP1c in vitro, since 50% of DdPP1c phosphorylase phosphatase activity is inhibited by circa 0,55 nM of purified rDdI-3. Our results also showed that DdI-3 is 50 times more effective than DdI-2, a previously characterized PP1c inhibitor in D. discoideum. In this work we began to organize The Dictyostelium Phosphatome, a catalog of all protein phosphatases, including their catalytic and regulatory subunits, encoded in D. discoideum genome. Until now, we have classified 101 genes into the protein phosphatase families, of which 16 were classified as classic PTP, 26 as DSP (dual-specificity phosphatases), 15 as PPM (Phosphoprotein Phosphatase Magnesium-dependent) and 31 as PPP, including genes for catalytic as well as regulatory subunits.

Septinas são proteínas ligantes a GTP encontradas desde fungos até metazoários. A primeira função identificada para septinas foi o seu papel central na organização e dinâmica do septo de divisão de leveduras. Uma das características marcantes é que septinas se organizam em heterofilamentos de 7 a 9 nm de espessura que foram purificados de diversos organismos tais como Saccharomyces cerevisiae, Drosophila e cérebro de camundongos. Hoje se sabe que septinas não estão envolvidas apenas nos processos de divisão celular, mas em uma variedade de processos como tráfico de vesículas, exocitose, interação com proteínas do citoesqueleto e com a membrana plasmática, o que resulta em alterações da morfologia celular. Neste trabalho foram desenvolvidos estudos da septina 4 humana (SEPT4) nos quais foi realizado a expressão e purificação da SEPT4 pelo uso do sistema de expressão heteróloga em E. coli e em células de insetos (Sf-9) via baculovírus. A tentativa de expressão usando o vetor pETTEV em E.coli não obteve sucesso, pois a proteína não foi expressa na forma solúvel. A construção do baculovírus recombinante AcSept4 e expressão da SEPT4 nas células de insetos foi realizada com êxito, mas o processo de purificação não foi satisfatório. Com o intuito de obter informações sobre possíveis proteínas que interagem com a SEPT4 e conseqüentemente sobre as funções desempenhadas por ela na célula, a SEPT4 foi utilizada como isca para ensaios de interação proteína-proteína pela técnica de duplo híbrido. Para isso, o gene da SEPT4 foi clonado fusionado ao domínio de ligação ao DNA Lex-A. A realização do ensaio de duplo híbrido com a proteína completa não foi possível, pois a mesma provocou a auto ativação do sistema, por isso uma nova construção foi realizada com a região GTPase e C-terminal SEPT4GC (124-478) como isca. Dentre as interações identificadas, foram encontradas apenas septinas do grupo II (SEPT6, SEPT8, SEPT10 e SEPT11) e quatro novas interações, que ainda precisam ser confirmadas. Por outro lado, uma interação já descrita na literatura envolve a proteína &#945-sinucleína, que é uma proteína abundantemente expressa no cérebro e associada à doença de Parkinson. O foco do estudo dessa interação foi realizar ensaios com os diferentes domínios da SEPT4 para comprovar uma interação direta e com isso tentar mapear o sítio de interação com a &#945-sinucleína. Os resultados obtidos pela ressonância plasmônica de superfície (SPR) indicam que o domínio C-terminal participa da interação com baixa afinidade (K,D=390 &#181M) e sugerem que o domínio GTPase também pode estar envolvido. Já os dados obtidos com os experimentos de RMN e anisotropia de fluorescência mostram indícios que a interação é dependente da conformação da &#945-sinucleína por que a interação aconteceria com maior afinidade quando a &#945-sinucleína está na presença de SDS. / Septins are a family of GTP binding proteins found in a great diversity of organisms. These proteins have been identified as having a central role in septum organization during yeast division. Septins are organized into heterofilaments which are 7 to 9 nm wide and these have been purified from yeast, Drosophila and mice brain. Septins are not only required for cell division, but seem to play a role also in vesicle trafficking and in the formation of diffusion barriers within cells, since they interact with cytoskeleton proteins and the plasma membrane causing changes in cell morphology. In the present work, the aim was investigate human Septin 4 (SEPT4), a septin highly expressed in the brain. One objective of this work was to find a suitable expression system and purification method for SEPT4. The protein was expressed in both E.coli and insect cells (Sf-9). Expression in E. coli with the vector pETTEV was unsuccessful because the protein was insoluble. Expression in insect cells using the recombinant baculovirus AcSept4, was obtained successfully, but the purification was difficult. Important information concerning SEPT4 function might be acquired, if interactions partners involved in cellular process were identified. With this goal in mind, a yeast two hybrid assays were performed. The sept4 gene was fused to the Lex-A DNA binding domain and used as bait in the yeast two hybrid essays. However, full length SEPT4 showed autonomous activation of reporter genes. A second construct was prepared including only GTPase domain and the carboxy terminus domain, (residues 124 to 478) and the screen of interactions were carried out only with SEPT4GC. All of the group II septins (SEPT6, SEPT8, SEPT10 and SEPT11) were identified together with four new interactions. The latter still need be confirmed. In addition, another interaction already described in the literature is between SEPT4 and &#945-synuclein, which is a protein highly expressed in brain and related to Parkinson\'s disease. Different spectroscopic methods and SPR were used to identify which domain of SEPT4 interacts directly with &#945-synuclein and in which region. The surface plasmon resonance (SPR) results indicate that the carboxy terminus participates in the interaction with low affinity (KD = 390 &#181M) and suggests that the GTPase domain may also be involved. The results obtained by fluorescence anisotropy and NMR studies provide evidence that the interaction is dependent on the &#945-synuclein conformation, because the affinity of SEPT4 and &#945-synuclein seemed to be higher in the presence of SDS.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1192795 bytes, checksum: 39105ae81e1f922a4d76be541c837833 (MD5) Previous issue date: 2006-09-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Sw-5 protein codified by the tomato Sw-5 gene confers broad spectrum tospovirus resistance. This protein contains a coil-coiled aminoterminal domain, a central nucleotide binding site domain and a leucine-rich repeat carboxi-terminal domain. These domains suggest that Sw-5 recognizes directly or indirectly virus elicitors and it participates in a signal transduction pathway that leads to the death of infected cells and activation of plant defense responses. The objective of this work was to identifiy and characterize genes encoding proteins that interacts physically with Sw-5 in the yeast two hybrid system. The screening of 5x107 Nicotiana benthamina cDNA clones, using the yeast mating strategy, did not yield any protein capable to interact with Sw-5. Analyzing 1,8 x 105 clones by co-transformation strategy, it was possible identify a cDNA that encodes an chloroplast ferredoxin I (Nb-Fd1) capable to interact with Sw-5. This protein contains a domain and a signature of 2Fe-2S proteins. Virus-induced silencing of the Nb-Fd1 gene leads to a grater number of local necrotic lesions and apical lesions in resistance plants challenged with tospovirus showing that this gene is important for tomato tospovirus resistance. This phenotype indicates that Nb-Fd1 is possibly involved in cellular redox state alteration, reactive oxygen species accumulation and programmed cell death activation processes mediated by Sw-5. / A proteína Sw-5 codificada pelo gene Sw-5 de tomateiro confere resistência de amplo espectro a tospovírus. Essa proteína contém um domínio amino-terminal coil-coiled, um domíno central de ligação a nucleotídeos fosfatados e uma região carboxi-terminal com repetições ricas em leucina. Esses domínios sugerem que a proteína Sw-5 reconhece direta ou indiretamente elicitores produzidos pelo vírus e participa de uma cadeia de transdução de sinais que leva à morte das células inicialmente infectadas pelos tospovírus e, ou, ativação de respostas de defesa da planta. Este trabalho teve como objetivo a identificação e a caracterização molecular de genes que codificam proteínas capazes de interagir fisicamente com a proteína codificada pelo gene de resistência Sw-5 por meio da utilização do sistema duplo-híbrido de leveduras. A triagem 5x107 clones de cDNAs de Nicotiana benthamina por meio da obtenção de diplóides, não revelou nenhum cDNA que codifica proteína capaz de interagir com a proteína Sw-5. A análise de 1,8 x 105 clones pelo processo de co-transformação resultou na identificação de um cDNA que codifica uma proteína ferredoxina I de cloroplasto (Nb-Fd1), capaz de interagir com a proteína Sw-5. Essa proteína contém um domínio e uma assinatura característicos de proteínas 2Fe-2S. Resultados preliminares mostraram que o silenciamento do gene que codifica Nb-Fd1 resulta em uma maior quantidade de lesões necróticas locais e lesões no ápice das plantas resistentes desafiadas com tospovírus evidenciando a não contenção do vírus no sítio de infecção. Esse fenótipo demonstra um papel de Nb-Fd1 na resistência a tospovírus. Assim, é possível que esta proteína participe do processo de alteração do potencial redox da célula, acúmulo de espécies reativas de oxigênio e ativação de morte celular programada que caracterizam a resposta de hipersensibilidade mediada pelo gene Sw-5.

Orientador: Nilson Ivo Tonin Zanchin / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-06T21:20:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carneiro_FlaviaRaquelGoncalves_D.pdf: 4565621 bytes, checksum: 26bdfc2a971d3837321625172c6745e8 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O gene que codifica a proteína INT6 corresponde a um dos sítios de inserção do vírus de tumor de glândula mamária em camundongo (MMTV). Esta inserção pode levar à formação de proteínas truncadas sem a porção C-terminal e sem o domínio PCI, descrito como domínio de interação entre proteínas. Neste trabalho, realizamos 3 triagens para a identificação dos ligantes protéicos da proteína humana INT6 (hINT6) pelo método do duplo-híbrido de levedura. Embora interações específicas tenham sido identificadas, não foi possível a confirmação in vitro das novas interações isoladas. Para análises estruturais, usamos a proteína INT6 de Arabidopsis thaliana (AtINT6), visto que a proteína humana expressou em níveis muito baixos na fração solúvel do extrato de Escherichia coli. Análises de dicroísmo circular revelaram que a proteína AtINT6 é rica em estrutura do tipo a-hélice. A região que compreende os aminoácidos 172 a 415, incluindo o domínio PCI, foi identificada por proteólise parcial e espectrometria de massas como um domínio estrutural que após sua clonagem apresentou alto nível de expressão, solubilidade e estabilidade. Este trabalho envolveu também a caracterização da NY-REN-21, que foi isolada pelo duplo-híbrido para a identificação dos ligantes protéicos da proteína hINT6 e representa uma possível ortóloga para o fator de transcrição ZFP38 de camundongo. Ambas as proteínas apresentam um domínio de dimerização (SCAN), 7 domínios dedos de zinco tipo C2H2 na porção C-terminal e uma região central predita como desestruturada. A proteína NY-REN-21 se mostrou parcialmente desenovelada e sua estrutura secundária é afetada pela incubação com EDTA. Ensaios de proteólise limitada, dicroísmo circular e fluorescência confirmaram que sua região central é intrinsicamente desordenada, além de apresentar mobilidade anômala em gel de SDS-PAGE e representa uma fração flexível da proteína. Não foi possível a caracterização da região dos dedos de zinco, pois esta região se mostrou altamente instável. O domínio SCAN da NY-REN-21 é capaz de formar homodímeros e heterodímeros com a proteína SCAND1. Esta interação pode representar uma forma de regulação da atividade da proteína NY-REN-21 / Abstract: The INT6 gene was reported as a frequent genome integration site of Mouse Mammary Tumor Virus (MMTV). This integration may result in truncated forms of INT6 protein lacking its C-terminal region and the PCI domain. It has been reported that this domain is involved in protein-protein interaction. We performed 3 yeast two-hybrid screens in order to identify the human INT6 (hINT6) interaction partners. Although two previously described specific interactions were identified in these screens, it was not possible to confirm the new interactions by in vitro binding assays. The Arabidopis thalina INT6 ortholog (AtINT6) was used for structural analyses, since the hINT6 was insoluble following expression in Escherichia coli. AtINT6 showed CD spectra with high helical content. The region comprising amino acids 172 to 415 forms a compact protease resistant domain as determined by limited proteolysis and mass spectrometry analyses. This domain, comprising the PCI domain sequence, was cloned and expressed in E. coli and showed high solubility and stability. This recombinant protein has the potential to serve as a model protein for three-dimensional structure determination of the PCI domain. We also studied the NY-REN-21 protein, which was isolated as a potential hINT6 interaction partner and represents a putative ortholog of the mouse ZFP38 transcriptional factor. Both proteins are C2H2 type multifinger proteins, containing a conserved oligomerization domain (SCAN) in the N-terminal region and a predicted disordered central region. Our analyses showed that full-length NY-REN-21 is partially unfolded and its secondary structure content is affected by incubation with EDTA. The central region of NY-REN-21 shows an aberrant mobility on SDS-PAGE and is intrinsically unstructured as reveled by circular dichroism, fluorescence and limited proteolysis. The zinc finger region was not characterized because of its unstable nature. The recombinant SCAN domain of NY-REN-21 can form homodimers and heterodimers with the SCAND1 protein. This interaction may represent a novel regulatory mechanism of NY-REN-21 activity / Doutorado / Genetica Animal e Evolução / Doutor em Genetica e Biologia Molecular