Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-05-26Bitstream added on 2014-06-13T19:19:51Z : No. of bitstreams: 1 silva_mta_dr_araiq.pdf: 3269290 bytes, checksum: 226805a8de91ee25f88e83234f61efa0 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A família Trypanosomatidae inclui diversos parasitas protozoários responsáveis por diferentes doenças humanas. Várias evidências sugerem importantes diferenças entre a maquinária de tradução e processamento de mRNA (trans-splicing) em Tripanosomatídeos quando comparados com eucariótos superiores. Neste contexto, alguns fatores importantes para o funcionamento da célula eucarióticas são os pequenos complexos constituídos de proteínas e RNA, chamados de ribonucleoproteínas (U snRNPs). Esta partículas possuem papel essencial no processamento de RNA mensageiros e durante a reação de splicing apresenta um core comum composto por proteínas (proteínas Sm) and RNAs estruturais (U snRNAs) e um conjunto de proteínas específicas de cada complexo. Embora bem definidas em mamíferos, snRNPs permanecem pouco caracterizadas em Tripanosomatídeos. Ferramentos de bioinformática identificaram quatro possíveis proteínas específicas do complexo U5 snRNP (U5-15K, U5-40K, U5-102K e U5-116K), e importantes parâmetros foram determinados, como peso molecular estimado, domínios e motivos conservados. Este trabalho demonstrou que U5-15K e 45-102K são altamente conservadas entre o Tripanosomatídeos e os domínios Dim1 and Prp1 foram identificados, respectivamente. Técnicas de purificação de complexos (PTP-tag) revelaram que estas proteínas interagem com o U5 snRNA, sugerindo que participem do complexo U5 snRNP. Análises funcionais demonstraram que U5-15K é essencial para viabilidade celular e que de alguma forma esta asssociada tanta a reação de cis quanto de tras-splcing. Experimentos de imunolocalização de U5-15K and U5-102K corroboram este dados, uma vez que as protínas em questão possuem localização nuclear. / There are several protozoan parasites in Trypanosomatidae family, including different agents responsible for human diseases. Several evidences suggest important differences in the translational system and mRNA processing (trans-splicing) in Trypanosomatids when compared to higher eukaryotes. In this context, some important factors for the functioning of eukaryotic cells are the small complexes of RNA and proteins; these particles of ribonucleoproteins (UsnRNPs) have an essential role in the pre-mRNA processing, mainly during splicing. UsnRNP presents a common protein core associated between itself and with the snRNA, named Sm proteins and specific proteins of each snRNP. Even though they are well defined in mammals, snRNPs are still not well characterized in certain Trypanosomatids. Bioinformatics analysis identified four possible U5 snRNP specific proteins (U5-15K, U5-40K, U5-102K and U5-116K), and important parameters were determinated, as estimated molecular weight, motifs and conserved domains. This work shows that the U5-15K and U5-102K proteins are highly conserved among different Tryponosomatids species and Dim1 and Prp1 domains were identified, respectively. Tandem affinity pull-down assay revealed that these proteins interact with U5snRNA, suggesting its participation in U5snRNP particle, and functional analysis showed that U5-15K is essential for cell viability and it is associated in some way to trans and cis-splicing machinery. Immunolocalization experiments corroborated those data, showed U5-15K and U5-102K in the nucleus of the cell.

Orientadores: Sérgio Roberto Peres Line, Marcelo Rocha Marques / Texto em português e inglês / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-24T17:45:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_MarianaMartins_D.pdf: 2903322 bytes, checksum: 9e0e5e91a22262495ca9bf8ae1d84cec (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: G-Quadruplexes são estruturas secundárias presentes nas moléculas de DNA e RNA, os quais são formados pelo empilhamento de G-quartetos (interação de quatro guaninas (G-tratos) delimitadas por ligações de hidrogênio do tipo Hoogsteen. O intron 1 do gene PAX9 humano tem um G-quadruplex formado na região localizada perto do exon 1, que é conservada entre os mamíferos placentários. Análises de Dicroísmo Circular (CD), e CD melting mostraram que estas sequências são capazes de formar estruturas quadruplex altamente estáveis. Devido à proximidade da estrutura quadruplex ao limite éxon-íntron foi utilizado um ensaio validado de splicing duplo repórter e PCR em tempo real para analisar o seu papel na eficiência de splicing. O quadruplex humano mostrou ter um papel chave na eficiência de splicing do íntron 1 do gene PAX9, já que uma mutação que aboliu a formação do quadruplex diminuiu drasticamente a eficiência de splicing. O quadruplex de rato, menos estável, mostrou menor eficiência quando comparado com sequências humanas. Além disso, o tratamento com 360A, um forte ligante que estabiliza estruturas quadruplex, aumentou ainda mais a eficiência de splicing do íntron 1 do PAX9 humano. Em conjunto estes resultados fornecem evidências de que as estruturas de G-quadruplex estão envolvidas na eficiência de splicing do intron 1 do gene PAX9 / Abstract: G-Quadruplex are secondary structures present in DNA and RNA molecules, which are formed by stacking of G-quartets (i.e. interaction of four guanines (G-tracts) bounded by Hoogsteen hydrogen bonding). Human PAX9 intron 1 has a putative G-quadruplex- forming region located near exon 1, which is conserved among placental mammals. Using Circular Dichroism (CD) analysis, and CD melting we showed that this region is able to form highly stable quadruplex structures. Due to the proximity of the quadruplex structure to exon-intron boundary we used a validated double reporter splicing assay and real time PCR to analyze its role on splicing efficiency. The human quadruplex was shown to have a key role on splicing efficiency of PAX9 intron 1, as a mutation that abolished quadruplex formation decreased dramatically splicing efficiency. The less stable, rat quadruplex had a less efficient splicing when comparing to human sequences. Additionally, the treatment with 360A, a strong ligand that stabilizes quadruplex structures, further increased splicing efficiency of human PAX9 intron 1. Altogether these results provide evidences that G-quadruplex structures are involved in splicing efficiency of PAX9 intron 1 / Doutorado / Histologia e Embriologia / Doutora em Biologia Buco-Dental

Orientadores: Jörg Kobarg, José Andrés Yunes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T04:43:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Righetto_GermannaLima_M.pdf: 4383560 bytes, checksum: b0f7fd3a783153d8832bcf6f44d4b195 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O processo de splicing do RNAm é responsável por orquestrar a junção de exons, criando uma grande diversidade de isoformas gênicas. Alterações nos componentes da maquinaria de splicing e, consequentemente, no processamento do pré-RNAm podem causar ou contribuir para uma infinidade de doenças, dentre elas o câncer. A proteína SF2/ASF foi o primeiro fator de splicing a ser caracterizado como proto-oncogênico, estando superexpresso em diferentes tipos de neoplasias. Sabe-se que a ativação desse fator é, principalmente, mediada por SR quinases conhecidas como splicing quinases e pertencentes à família das SRPKs. A quinase SRPK1, responsável pela fosforilação de SF2/ASF no citoplasma, tem conhecida superexpressão em leucemias. Já a quinase SRPK2, paráloga a SRPK1, possui relação já demonstrada com a proliferação de células leucêmicas e com sua diferenciação. Diante desse quadro, buscamos nesse estudo possíveis correlações entre a maquinaria de splicing e o câncer, dando enfoque à relação entre essa maquinaria e a leucemia. Para tanto, buscamos alterações no cDNA de SRPK2 e quantificamos a expressão das SR quinases SRPK1, SRPK2 e CLK1 em diferentes linhagens de leucemia. Além disso, avaliamos, usando o sistema de Exon Array (Affymetrix), o efeito da superexpressão do fator de splicing SF2/ASF em células de mamífero, buscando alterações globais no splicing dessas células capazes de explicar o caráter oncogênico do fator. Foram encontradas nesse estudo duas novas isoformas de SRPK2, isoladas a partir do cDNA das linhagens de leucemia estudadas. Também foi observada a expressão diferencial das SR quinases SRPK1 e SRPK2 nas linhagens leucêmicas de origem linfóide e mieloide, dando indícios sobre um possível papel divergente dessas quinases nos diferentes tipos de leucemia. Além disso, nas análises preliminares do conjunto de dados obtidos no experimento de Exon Array, foi possível traçar importantes considerações sobre seu caráter oncogênico. Esses dados preliminares do experimento de Exon Array, somados às demais alterações encontradas nas SR quinases, fornecem novas e interessantes pistas sobre a relação entre alterações na maquinaria de splicing e a oncogênese / Abstract: The mRNA splicing is the cellular process responsible for RNA edition, expanding the genome by the combination of gene exons. Mutations in components of this machinery may cause or contribute to a variety of diseases, including cancer. The SF2/ASF protein was the first splicing factor characterized as proto-oncogenic by its overexpression in diverse neoplasias. The cellular activation of this and other splicing factors are mainly dependent on specific kinases, known as splicing kinases and components of a SRPKs family. The SRPK1 kinase, responsible for the cytoplasmic phosphorylation of SF2/ASF, is overexpressed in leukemia. SRPK2, a paralog of SRPK1, is involved in leukemia cell proliferation and differentiation. In this study we searched for splicing machinery and cancer correlations, focusing in the relationship of this machinery and leukemia. In this study we searched for alterations in SRPK2 cDNA and quantified the expression of this kinase and SRPK1 and CLK1 in leukemia immortalized cells. Moreover, we analyzed using Exon Arrays (Affymetrix) the effect of SF2/ASF overexpression in global splicing of non-oncogenic cells, searching for alterations related to its oncogenic character. In this study we discovered two new isoforms of SRPK2 amplified through different leukemia cell lineages. We confirmed the differential expression of SRPK1 and SRPK2 kinases in lymphoid and myeloid leukemia lineages indicating a divergent correlation of these kinases in different leukemia types. In the Exon Array preliminary analysis we also observed important alterations in cellular gene expression. These data and the alterations found in SR kinases provide new and interesting clues about the relationship of splicing machinery alterations and oncogenesis / Mestrado / Genetica Animal e Evolução / Mestra em Genética e Biologia Molecular

Nop53 e uma protena nucleolar, conservada evolutivamente e essencial na levedura Saccharomyces cerevisiae para a biogênese da subunidade maior do ribossomo, 60S. O principal fenotipo causado pela repressão da expressão de Nop53 e o acumulo do intermedi ario de processamento de pre-Rrna, 7S, que tambem e substrato do complexo exossomo na formação do rRNA maduro 5:8S. Nop53 interage diretamente com a subunidade do exossomo Rrp6 e com a subunidade Mtr4 do co-ativador do exossomo TRAMP. O objetivo principal deste trabalho foi o de analisar como a interação entre Nop53 e o exossomo pode modular a atividade deste ultimo. Para isso, foram utilizados metodos bioqumicos, geneticos e de biologia molecular. Os resultados mostrados aqui demonstram que a depleção de Nop53 faz com que mais protenas ribossomais, principalmente da subunidade maior, sejam co-imunoprecipitadas com o core do exossomo, sugerindo que Nop53 possa ter um papel na liberação do exossomo da subunidade pre-60S depois da formação do rRNA maduro 5:8S. Esta hipotese foi conrmada atraves da separação de complexos por centrifugação em gradiente de glicerol, que mostrou a presenca de subunidades do exossomo em complexos maiores na ausência de Nop53, provavelmente correspondendo a partculas pre-ribossomais. Co-imunoprecipitação de RNA com o exossomo na ausência de Nop53 tambem conrmou uma maior associação deste complexo com o pre-rRNA 7S. Como tambem mostrado aqui, alem de interagir com Rrp6, Nop53 interage com subunidades do core do exossomo e a superexpressão de uma destas subunidades, Rrp43, complementa parcialmente a ausência de Nop53 na celula. Estes resultados levaram a conclusão de que Nop53 pode recrutar o exossomo para a partcula ribossomal pre-60S para a maturação do pre-rRNA 7S a 5:8S, e atue tambem na liberação do exossomo, possivelmente atraves de sua interação com a helicase Mtr4. / Abstract Nop53 is a nucleolar, conserved and essential protein in the yeast Saccharomyces cerevisiae, involved in the biogenesis of the large ribosomal subunit 60S. The main phenotype of the depletion of Nop53 in yeast cells is the accumulation of the prerRNA processing intermediate 7S, which is also the substrate of the exosome complex for the formation of the mature rRNA 5:8S. Nop53 directly interacts with the exosome subunit Rrp6, and with the subunit Mtr4 of the TRAMP complex, an exosome co-activator. The main objective of this work was the analysis of the interaction between Nop53 and the exosome and the identication of the mechanism through which Nop53 regulates the exosome activity. The results shown here demonstrate that the depletion of Nop53 leads to a more stable association of the exosome with the pre-60S ribosome particle, as determined by co-immunoprecipitation of proteins with one of the exosome core subunits, and by fractionation of complexes through glycerol gradients. These results suggested that Nop53 could play a role in the release of the exosome after the formation of the mature rRNA 5:8S. This hypothesis was conrmed through the co-immunoprecipitation of pre-rRNA 7S with the exosome in the absence of Nop53. In addition to the interaction with the exosome subunit Rrp6, as shown here, Nop53 also interacts with core subunits of the complex. Interestingly, overexpression of one of these subunits, Rrp43, partially complements the depletion of Nop53. These results led to the conclusion that Nop53 may recruit the exosome to the pre-60S particle for the maturation of the pre-rRNA 7S to the mature 5:8S, but Nop53 may also be involved in the release of the exosome, possibly through its interaction with the helicase Mtr4.

Nop53 e uma protena nucleolar, conservada evolutivamente e essencial na levedura Saccharomyces cerevisiae para a biogênese da subunidade maior do ribossomo, 60S. O principal fenotipo causado pela repressão da expressão de Nop53 e o acumulo do intermedi ario de processamento de pre-Rrna, 7S, que tambem e substrato do complexo exossomo na formação do rRNA maduro 5:8S. Nop53 interage diretamente com a subunidade do exossomo Rrp6 e com a subunidade Mtr4 do co-ativador do exossomo TRAMP. O objetivo principal deste trabalho foi o de analisar como a interação entre Nop53 e o exossomo pode modular a atividade deste ultimo. Para isso, foram utilizados metodos bioqumicos, geneticos e de biologia molecular. Os resultados mostrados aqui demonstram que a depleção de Nop53 faz com que mais protenas ribossomais, principalmente da subunidade maior, sejam co-imunoprecipitadas com o core do exossomo, sugerindo que Nop53 possa ter um papel na liberação do exossomo da subunidade pre-60S depois da formação do rRNA maduro 5:8S. Esta hipotese foi conrmada atraves da separação de complexos por centrifugação em gradiente de glicerol, que mostrou a presenca de subunidades do exossomo em complexos maiores na ausência de Nop53, provavelmente correspondendo a partculas pre-ribossomais. Co-imunoprecipitação de RNA com o exossomo na ausência de Nop53 tambem conrmou uma maior associação deste complexo com o pre-rRNA 7S. Como tambem mostrado aqui, alem de interagir com Rrp6, Nop53 interage com subunidades do core do exossomo e a superexpressão de uma destas subunidades, Rrp43, complementa parcialmente a ausência de Nop53 na celula. Estes resultados levaram a conclusão de que Nop53 pode recrutar o exossomo para a partcula ribossomal pre-60S para a maturação do pre-rRNA 7S a 5:8S, e atue tambem na liberação do exossomo, possivelmente atraves de sua interação com a helicase Mtr4. / Abstract Nop53 is a nucleolar, conserved and essential protein in the yeast Saccharomyces cerevisiae, involved in the biogenesis of the large ribosomal subunit 60S. The main phenotype of the depletion of Nop53 in yeast cells is the accumulation of the prerRNA processing intermediate 7S, which is also the substrate of the exosome complex for the formation of the mature rRNA 5:8S. Nop53 directly interacts with the exosome subunit Rrp6, and with the subunit Mtr4 of the TRAMP complex, an exosome co-activator. The main objective of this work was the analysis of the interaction between Nop53 and the exosome and the identication of the mechanism through which Nop53 regulates the exosome activity. The results shown here demonstrate that the depletion of Nop53 leads to a more stable association of the exosome with the pre-60S ribosome particle, as determined by co-immunoprecipitation of proteins with one of the exosome core subunits, and by fractionation of complexes through glycerol gradients. These results suggested that Nop53 could play a role in the release of the exosome after the formation of the mature rRNA 5:8S. This hypothesis was conrmed through the co-immunoprecipitation of pre-rRNA 7S with the exosome in the absence of Nop53. In addition to the interaction with the exosome subunit Rrp6, as shown here, Nop53 also interacts with core subunits of the complex. Interestingly, overexpression of one of these subunits, Rrp43, partially complements the depletion of Nop53. These results led to the conclusion that Nop53 may recruit the exosome to the pre-60S particle for the maturation of the pre-rRNA 7S to the mature 5:8S, but Nop53 may also be involved in the release of the exosome, possibly through its interaction with the helicase Mtr4.

Orientador: Jörg Kobarg / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T14:15:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Basei_FernandaLuisa_D.pdf: 43645148 bytes, checksum: 4cb7da11417bc57aea32c2db81dddc18 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: As Neks são proteínas quinases similares a NIMA, proteína que é indispensável para a entrada em mitose de células de Aspergillus nidulans. Em humanos foram identificadas 11 Neks (1-11) e, estudos crescentes vêm demonstrando a participação destas em diversas funções celulares além do controle do ciclo e divisão celular. A Nek4 é um dos maiores membros dessa família e sua relação com a manutenção ciliar e resposta ao DNA danificado já foi demonstrada. Contudo, seus parceiros de interação e substratos são ainda desconhecidos. Para melhor compreender o papel da Nek4 foi realizado um estudo de interatoma para identificar novos processos biológicos com os quais a Nek4 está envolvida. Inicialmente foi identificada uma nova isoforma para a Nek4 e assim, realizou-se o estudo de interatoma para as duas isoformas com a finalidade de comparar o perfil de interação das duas proteínas. As duas isoformas da Nek4 foram expressas em células humanas e após imunoprecipitação seguida de identificação por espectrometria de massas, foram identificadas 474 proteínas que interagem com a isoforma 1 da Nek4, Nek4.1 e 149 para a isoforma 2, Nek4.2. Dentre as proteínas identificadas, 102 interagem com ambas isoformas da Nek4. Nossos resultados confirmam o envolvimento da Nek4 com a resposta ao DNA danificado, função ciliar, estabilização dos microtúbulos e ainda sugerem o envolvimento da Nek4 em funções completamente novas, como processamento de RNAm, resposta ao estresse, controle de qualidade das proteínas e apoptose. Entre os parceiros de interação encontramos importantes proteínas como TRAP-1, Whirlin, PCNA, 14-3-3?, Btf, PARP-1, SRSF1, PAI-RBP1 e KAP-1. As duas isoformas compartilham funções que não foram ainda descritas para os membros da família Nek e a isoforma 1 ainda apresenta funções que já foram descritas para outros membros da família. Aliado ao resultado da imunoprecipitação ainda foram realizadas imunofluorescências que permitiram verificar a localização da Nek4 em diferentes estruturas celulares, como os speckles nucleares e a mitocôndria, corroborando com a função no processamento de RNAm e apoptose. O experimento de imunoprecipitação seguido de identificação por espectrometria de massas também apontou para a possibilidade de autofosforilação e dimerização da Nek4. Além disso, foi possível observar diferenças entre o perfil de interação das duas isoformas da Nek4, sendo que a isoforma 1 interage com proteínas que mantém funções biológicas similares a outras Neks, que a isoforma 2 não apresenta / Abstract: Neks are serine-threonine kinases that are similar to NIMA, a protein found in Aspergillus nidulans which is essential for cell division. In humans there are eleven Neks (1-11) which are involved in different biological functions besides the cell cycle control. Nek4 is one of largest members of the Neks family and has been related to the primary cilia formation and in DNA damage response. However, its substrates and interaction partners are still unknown. Thus in an attempt to better understand the role of Nek4 we performed an interactomics study to find new biological processes in which Nek4 is involved. Besides, we described here a novel Nek4 isoform and compared the interactomics profile of these two Nek4 proteins. Isoform 1 and isoform 2 of Nek4 were expressed in human cells and after an immunoprecipitation followed by mass spectrometry, 474 interacting proteins were identified for isoform 1 and 149 for isoform 2 of Nek4. 102 proteins are common interactors between both isoforms. Our results confirm Nek4 involvement in the DNA damage response, cilia maintenance and microtubules stabilization, and raise the possibility of new functional contexts including mRNA processing, apoptosis signaling, stress response, translation and protein quality control. Among the interaction partners, we found important proteins such as TRAP-1, Whirlin, PCNA, 14-3-3?, Btf, PARP-1, SRSF1, PAI-RBP1 and KAP-1. We could observe that both isoforms share functions that are new to the Nek family, and isoform 1 apparently has also maintained functions which have already been established to other Nek family members. From our immunoprecipitation followed by mass spectrometry experiment a possible site for Nek4 autophosphorylation and dimerization was identified. This study provides new insights into Nek4 functions, identifying new interaction partners, localization to new cellular compartment and further suggests an interesting difference between isoform 1 and the novel isoform 2 of Nek4. Nek4 isoform 1 may have maintained similar roles compared to other Neks and these roles are not related to isoform 2 / Doutorado / Bioquimica / Doutora em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Jorg Kobarg / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto e Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-14T00:02:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bressan_GustavoCosta_D.pdf: 16510013 bytes, checksum: 30f3887b16b18caf89b81d091caca8d7 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A proteína Ki-1/57 foi descoberta através da reação cruzada do anticorpo monoclonal Ki-1 em células do linfoma de Hodgkin. Foi demonstrado previamente que Ki-1/57 sofre fosforilação por PKCs e metilação por PRMT1, uma arginino metiltransferase que modula diversas proteínas ligadoras a RNA. Nesse trabalho, é mostrada a interação de Ki-1/57 com sondas de RNA e com proteínas envolvidas no controle de splicing de pré-mRNA. O seu envolvimento no controle de splicing foi confirmado em ensaios de cotransfecção em células de mamíferos. Análises de microscopia de confocal mostraram a localização da construção EGFP-Ki-1/57 em diferentes corpúsculos nucleares de forma dependente da metilação celular. Essas regiões compreendem nucléolos, speckles, corpos de Cajal e GEMS, conhecidamente envolvidas na biogênese, maturação ou armazenamento de complexos de processamento de RNA/pré-RNA no núcleo. Análises a partir de construções truncadas sugeriram o N-terminal de Ki-1/57 como importante para a interação com proteínas reguladoras de splicing e localização nos corpúsculos nucleares, enquanto o C-terminal como necessário e suficiente para a ligação a RNA poliuridina e localização citoplasmática. Por outro lado, essas duas regiões pareceram atuar em conjunto no processamento do gene E1A. Similarmente a hnRNPQ, Ki-1/57 e outras proteínas funcionalmente relacionadas, SFRS9 é mostrada como alvo de metilação por PRMT1. A inibição da metilação resultou em um aumento do número de células apresentando localização da construção EGFP-SFRS9 no interior de nucléolos, mostrando a importância dessa modificação para a localização subnuclear de SFRS9. As características estruturais de Ki-1/57 também foram investigadas através de diferentes abordagens. Análises por SAXS, gel filtração analítica e ultracentrifugação analítica indicaram uma estrutura bastante alongada e flexível para a construção C-terminal 6xhis-(122-413)Ki-1/57. Ensaios de proteólise limitada também sugeriram uma baixa composição de núcleos hidrofóbicos estáveis e compactos. A capacidade de Ki-1/57 em sofrer enovelamento induzido após a interação com ligantes também foi monitorada em experimentos de dicroísmo circular. Embora não tenha sido observada nenhuma alteração estrutural após a incubação de 6xhis-(122-413)Ki-1/57 com o RNA poliuridina, a adição de TFE foi capaz de promover pequenos ganhos de elementos de estrutura secundária regular. Esses dados, juntamente com predições computacionais, sugerem que Ki-1/57 é uma nova proteína intrinsecamente desordenada, o que pode explicar o elevado número de diferentes proteínas parceiras que ela é capaz de interagir. / Abstract: The Ki-1/57 protein has been discovered through the cross reactivity of the monoclonal antibody Ki-1 in Hodgkin lymphoma cells. Previously, it was demonstrated that Ki-1/57 undergoes phosphorylation by PKCs and methylation by PRMT1, an arginine methyltransferase that modulates many RNA binding proteins. Here, the interaction of Ki-1/57 with RNA polyuridine and proteins involved in pre-mRNA splicing control are shown. Its involvement in splicing regulation was confirmed by cotransfection assays in mammalian cells. Confocal microscopy analyses revealed the localization of EGFP-Ki-1/57 at different nuclear bodies, depending on the cellular methylation status. These regions include nucleoli, speckles, Cajal bodies and GEMS, which are all known to be involved in biogenesis, maturation or storing of RNA/pre-mRNA processing complexes in the nucleus. Analysis from experiments with truncated forms of Ki-1/57 suggested its N-terminus as important for its interaction with splicing proteins and localization at nuclear bodies. In turn, its C-terminus was seen as necessary and sufficient for the cytoplasmic localization and polyuridine RNA binding. However, these two regions seemed to be required working together for an efficient splicing activity on E1A gene. Similarly to hnRNPQ, Ki-1/57 and others functionally related proteins, SFRS9 is shown here as a target for methylation by PRMT1. The inhibition of this activity resulted in increase in the number of cells showing EGFP-SFRS9 in the nucleoli, suggesting the importance of methylation for the subnuclear localization of SFRS9. The structural characteristics of Ki-1/57 also have been investigated through different approaches. Analyses by SAXS, analytical gel filtration and analytical ultracentrifugation techniques suggested a very elongated and flexible structure for the C-terminal construct (122-413)Ki-1/57. Also, limited proteolysis analysis suggested a low composition of stable and compact hydrophobic cores. The ability of Ki-1/57 in suffering binding-induced folding was also investigated. Although no structural modification has been observed after incubating (122-413)Ki-1/57 with a polyuridine RNA, the addition of the TFE probe was able to promote a small gain of regular secondary structural elements. These findings, together with different computational predictions, pointed out that Ki-1/57 is a novel intrinsically unstructured protein. This could explain the wide array of protein partners with which it is able to interact. / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

A biologia da reprodução de plantas é um campo de grande interesse, já que a maioria dos alimentos consumidos pelo homem é composta de partes reprodutivas das plantas (frutos e sementes). O pistilo é o órgão reprodutivo feminino, composto de estigma, estilete e ovário. Devido à importância central do pistilo no sucesso da reprodução de plantas, faz-se necessário um melhor conhecimento dos genes e processos que regulam seu desenvolvimento e funcionamento. Estudos comparativos da expressão gênica nos órgãos vegetativos e reprodutivos de Nicotiana tabacum revelaram genes de expressão preferencial nos órgãos reprodutivos, entre eles alguns codificando proteínas de função ainda desconhecida. Um destes genes foi caracterizado e denominado SCI1 (Stigma/style Cell-cycle Inhibitor 1), por apresentar um papel importante no desenvolvimento do estigma/estilete, atuando como um inibidor de ciclo celular tecido-específico (DePaoli et al., 2011). O presente trabalho teve como objetivo estudar os mecanismos moleculares pelos quais NtSCI1 regula o ciclo celular, investigando seus parceiros de interação. Em um ensaio de pull-down, utilizando-se extrato proteico nuclear de estigmas/estiletes de N. tabacum, vários putativos reguladores de ciclo celular foram identificados, sendo a interação entre NtSCI1 e NtCDKG;2 confirmada por BiFC e localizada no nucléolo. Uma biblioteca de cDNAs de estigmas/estiletes de N. tabacum, no sistema de duplo-híbrido de levedura, foi construída com sucesso. O screening desta biblioteca, utilizando BD-NtSCI1 como \"isca\", permitiu a identificação de vários parceiros de interação com NtSCI1, entre eles: uma helicase de RNA DEAD-BOX, a proteína 14-3-3D2, dois fatores de transcrição (HOMEOBOX-22 e STOREKEEPER), um fator de splicing portador do domínio SWAP, uma quinase de adenosina e uma transposase. As interações entre NtSCI1 e os três primeiros parceiros citados já foram confirmadas por BiFC (observadas no núcleo e nucléolo) e a interação entre NtSCI1 e Nt14-3-3D2 foi confirmada também por co-imunoprecipitação. O envolvimento de NtSCI1 com a regulação do ciclo celular foi corroborado pela interação entre NtSCI1 e a proteína NtCICLINA-L1 (subunidade regulatória de CDKG;2), confirmada por duplo-híbrido e por BiFC, no nucléolo. A interação entre NtSCI1 e NtCICLINA-RELATED também foi confirmada por BiFC. Para entender a dinâmica de NtSCI1 no nucléolo, foi estudada a localização subcelular da proteína de fusão NtSCI1-GFP durante as fases do ciclo celular. NtSCI1-GFP foi observada no nucléolo de células BY-2 em interfase e prófase, desaparecendo na metáfase e anáfase e reaparecendo no nucléolo no final da telófase, mostrando que a presença de NtSCI1 na célula é controlada pelo ciclo celular. A construção de uma primeira versão do interactoma de NtSCI1 mostrou seu envolvimento direto e indireto com proteínas relacionadas ao metabolismo de RNAs, controle da transcrição e regulação do ciclo celular. Estes resultados sugerem que NtSCI1 possa atuar no controle do ciclo celular de forma não canônica, por meio de múltiplos processos paralelos que interconectam aspectos da regulação da transcrição e o processamento de RNAs com o controle do ciclo celular. / The biology of plant reproduction is a field of great interest, since most of the food consumed by humans is composed of reproductive parts of plants (fruits and seeds). The pistil is the female reproductive organ, composed of stigma, style and ovary. Due to the central importance of the pistil in the success of plant reproduction, a better knowledge of the genes and processes that regulate pistil development and function is necessary. Comparative studies of gene expression in vegetative and reproductive organs of Nicotiana tabacum have revealed genes preferentially expressed in the reproductive organs, among them some encoding proteins of unknown function. One of these genes was characterized and denominated SCI1 (Stigma/style Cell-cycle Inhibitor 1), since it has an important role in stigma/style development, acting as a tissue-specific cell-cycle inhibitor (DePaoli et al., 2011). The objective of the present work was to study the molecular mechanisms through which NtSCI1 regulates the cell cycle investigating its interaction partners. In a pull-down assay, using nuclear protein extracts from N. tabacum stigmas/styles, several putative cell cycle regulators were identified. Among them, the interaction between NtSCI1 and NtCDKG;2 was confirmed by BiFC and localized in the nucleolus. A N. tabacum stigma/style cDNA library in the yeast two-hybrid system was successfully constructed. The screening of this library, using BD-NtSCI1 as bait, allowed the identification of several NtSCI1 interaction partners, among them: a DEAD-BOX RNA helicase; the 14-3-3D2 protein; two transcription factors (HOMEOBOX-22 and STOREKEEPER); a splicing factor containing a SWAP domain; an adenosine kinase; and a transposase. The interactions between NtSCI1 and the first three mentioned partners have already been confirmed by BiFC (observed in the nucleus and nucleolus) and the interaction between NtSCI1 and Nt14-3-3D2 was also wconfirmed by co-immunoprecipitation. The NtSCI1 involvement in cell cycle regulation was corroborated by the interaction between NtSCI1 and the NtCYCLIN-L1 (a regulatory subunit of CDKG;2), which was confirmed by two-hybrid and BiFC in the nucleolus. The interaction between NtSCI1 and NtCYCLIN-RELATED was also confirmed by BiFC. To understand the dynamics of NtSCI1 in the nucleolus, the subcellular localization of the fusion protein NtSCI1-GFP was studied during the different cell cycle phases. NtSCI1-GFP was observed in the nucleolus of BY-2 cells at interphase and prophase, disappearing at metaphase and anaphase and reappearing in the nucleolus at the end of telophase, showing that NtSCI1 presence in the cell is controlled by the cell cycle. The construction of the first version of NtSCI1 interactome showed its direct and indirect involvement with proteins related to RNA metabolism, transcription control and cell cycle regulation. These results suggest that NtSCI1 may act in cell cycle control in a non-canonical way, through multiple parallel processes interconnecting aspects of transcription regulation, RNA processing and cell cycle control.

A biologia da reprodução de plantas é um campo de grande interesse, já que a maioria dos alimentos consumidos pelo homem é composta de partes reprodutivas das plantas (frutos e sementes). O pistilo é o órgão reprodutivo feminino, composto de estigma, estilete e ovário. Devido à importância central do pistilo no sucesso da reprodução de plantas, faz-se necessário um melhor conhecimento dos genes e processos que regulam seu desenvolvimento e funcionamento. Estudos comparativos da expressão gênica nos órgãos vegetativos e reprodutivos de Nicotiana tabacum revelaram genes de expressão preferencial nos órgãos reprodutivos, entre eles alguns codificando proteínas de função ainda desconhecida. Um destes genes foi caracterizado e denominado SCI1 (Stigma/style Cell-cycle Inhibitor 1), por apresentar um papel importante no desenvolvimento do estigma/estilete, atuando como um inibidor de ciclo celular tecido-específico (DePaoli et al., 2011). O presente trabalho teve como objetivo estudar os mecanismos moleculares pelos quais NtSCI1 regula o ciclo celular, investigando seus parceiros de interação. Em um ensaio de pull-down, utilizando-se extrato proteico nuclear de estigmas/estiletes de N. tabacum, vários putativos reguladores de ciclo celular foram identificados, sendo a interação entre NtSCI1 e NtCDKG;2 confirmada por BiFC e localizada no nucléolo. Uma biblioteca de cDNAs de estigmas/estiletes de N. tabacum, no sistema de duplo-híbrido de levedura, foi construída com sucesso. O screening desta biblioteca, utilizando BD-NtSCI1 como \"isca\", permitiu a identificação de vários parceiros de interação com NtSCI1, entre eles: uma helicase de RNA DEAD-BOX, a proteína 14-3-3D2, dois fatores de transcrição (HOMEOBOX-22 e STOREKEEPER), um fator de splicing portador do domínio SWAP, uma quinase de adenosina e uma transposase. As interações entre NtSCI1 e os três primeiros parceiros citados já foram confirmadas por BiFC (observadas no núcleo e nucléolo) e a interação entre NtSCI1 e Nt14-3-3D2 foi confirmada também por co-imunoprecipitação. O envolvimento de NtSCI1 com a regulação do ciclo celular foi corroborado pela interação entre NtSCI1 e a proteína NtCICLINA-L1 (subunidade regulatória de CDKG;2), confirmada por duplo-híbrido e por BiFC, no nucléolo. A interação entre NtSCI1 e NtCICLINA-RELATED também foi confirmada por BiFC. Para entender a dinâmica de NtSCI1 no nucléolo, foi estudada a localização subcelular da proteína de fusão NtSCI1-GFP durante as fases do ciclo celular. NtSCI1-GFP foi observada no nucléolo de células BY-2 em interfase e prófase, desaparecendo na metáfase e anáfase e reaparecendo no nucléolo no final da telófase, mostrando que a presença de NtSCI1 na célula é controlada pelo ciclo celular. A construção de uma primeira versão do interactoma de NtSCI1 mostrou seu envolvimento direto e indireto com proteínas relacionadas ao metabolismo de RNAs, controle da transcrição e regulação do ciclo celular. Estes resultados sugerem que NtSCI1 possa atuar no controle do ciclo celular de forma não canônica, por meio de múltiplos processos paralelos que interconectam aspectos da regulação da transcrição e o processamento de RNAs com o controle do ciclo celular. / The biology of plant reproduction is a field of great interest, since most of the food consumed by humans is composed of reproductive parts of plants (fruits and seeds). The pistil is the female reproductive organ, composed of stigma, style and ovary. Due to the central importance of the pistil in the success of plant reproduction, a better knowledge of the genes and processes that regulate pistil development and function is necessary. Comparative studies of gene expression in vegetative and reproductive organs of Nicotiana tabacum have revealed genes preferentially expressed in the reproductive organs, among them some encoding proteins of unknown function. One of these genes was characterized and denominated SCI1 (Stigma/style Cell-cycle Inhibitor 1), since it has an important role in stigma/style development, acting as a tissue-specific cell-cycle inhibitor (DePaoli et al., 2011). The objective of the present work was to study the molecular mechanisms through which NtSCI1 regulates the cell cycle investigating its interaction partners. In a pull-down assay, using nuclear protein extracts from N. tabacum stigmas/styles, several putative cell cycle regulators were identified. Among them, the interaction between NtSCI1 and NtCDKG;2 was confirmed by BiFC and localized in the nucleolus. A N. tabacum stigma/style cDNA library in the yeast two-hybrid system was successfully constructed. The screening of this library, using BD-NtSCI1 as bait, allowed the identification of several NtSCI1 interaction partners, among them: a DEAD-BOX RNA helicase; the 14-3-3D2 protein; two transcription factors (HOMEOBOX-22 and STOREKEEPER); a splicing factor containing a SWAP domain; an adenosine kinase; and a transposase. The interactions between NtSCI1 and the first three mentioned partners have already been confirmed by BiFC (observed in the nucleus and nucleolus) and the interaction between NtSCI1 and Nt14-3-3D2 was also wconfirmed by co-immunoprecipitation. The NtSCI1 involvement in cell cycle regulation was corroborated by the interaction between NtSCI1 and the NtCYCLIN-L1 (a regulatory subunit of CDKG;2), which was confirmed by two-hybrid and BiFC in the nucleolus. The interaction between NtSCI1 and NtCYCLIN-RELATED was also confirmed by BiFC. To understand the dynamics of NtSCI1 in the nucleolus, the subcellular localization of the fusion protein NtSCI1-GFP was studied during the different cell cycle phases. NtSCI1-GFP was observed in the nucleolus of BY-2 cells at interphase and prophase, disappearing at metaphase and anaphase and reappearing in the nucleolus at the end of telophase, showing that NtSCI1 presence in the cell is controlled by the cell cycle. The construction of the first version of NtSCI1 interactome showed its direct and indirect involvement with proteins related to RNA metabolism, transcription control and cell cycle regulation. These results suggest that NtSCI1 may act in cell cycle control in a non-canonical way, through multiple parallel processes interconnecting aspects of transcription regulation, RNA processing and cell cycle control.