Aspergillus nidulans as a model to manipulate unfo... - BV FAPESP
Aspergillus nidulans as a model to manipulate unfolded protein response-related genes : Aspergillus nidulans como modelo para manipulação de genes envolvidos no processo de unfolded protein response
Em eucariotos, o unfolded protein response (UPR) regula positivamente genes responsáveis por restaurar a homeostase no retículo endoplasmático (RE) durante o acúmulo de proteínas enoveladas incorretamente. A homeostase é restaurada devido à ativação de genes relacionados à via secretória, como aqueles que codificam chaperonas e foldases, o que aumenta, por sua vez, a capacidade de enovelamento de proteínas pelo RE. Alguns sistemas de produção de proteínas heterólogas têm sido desenvolvidos com a super-expressão individual de chaperonas e foldases nas células. Entretanto, a taxa de sucesso com a aplicação dessa estratégia é baixa. Estudos têm mostrado que a manipulação de genes que respondem ao UPR em linhagens fúngicas podem levar ao aumento na produção de proteínas de interesse. Neste trabalho, inicialmente estudamos e identificamos o perfil de proteínas que são recrutadas para expressar e produzir proteínas heterólogas em A. nidulans por espectrometria de massas. Posteriormente, identificamos nas cepas de A. nidulans os genes que respondem ao tratamento com ditiotreitol e tunicamicina, drogas que induzem o UPR. Finalmente, selecionamos 12 genes associados à via de secreção em A. nidulans, os quais foram deletados em cepas recombinantes de A. nidulans, uma que secreta xilanase homóloga (xlnE, 5B3 strain) e outra xilanase heteróloga (tpet_0854, 854 strain). A deleção de uma ciclofilina e de uma chaperona molecular Hsp40 resultou no aumento de 1,25 e 1,70 vezes na secreção de xlnE, respectivamente. Da mesma forma, a deleção de uma tiorredoxina e uma manosiltransferase também aumentou, ainda que em níveis mais baixos, a secreção de xlnE. Os resultados ainda mostraram que a secreção de proteínas totais diminuiu nessas cepas delatadas. Considerando os resultados, essa abordagem demonstrou aumento expressivo na produção de enzimas-alvo, sugerindo que a manosiltransferase, a chaperona Hsp40, a ciclofilina e a tiorredoxina codificadas pelos genes deletados desempenham um papel importante na regulação da produção de proteína em A. nidulans. Entretanto, ainda não entendemos o mecanismo envolvido no aumento da secreção de xlnE após as deleções. Sugerimos que a maior produção de enzimas nas cepas deletadas possa estar relacionada à ativação do UPR e também a um "afrouxamento" no rigor do enovelamento de proteínas pela célula, resultando em um controle de qualidade mais brando e maior secreção de proteínas para o meio extracelular (AU)