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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.46.2007.tde-13112007-102427
Documento
Autor
Nome completo
Alexandre Dermargos Oliveira
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2007
Orientador
Banca examinadora
Armelin, Hugo Aguirre (Presidente)
Kobarg, Jorg
Laurindo, Francisco Rafael Martins
Marana, Sandro Roberto
Oliveira, Carla Columbano de
Título em português
FGF-2: estudo de estrutura e função
Palavras-chave em português
Estrutura e função de proteínas
FGF
FGF-2
Morte celular
Proliferação celular
Senescência
Resumo em português
FGFs compreendem um grande família de 24 proteínas, participando de processos chaves nos mais variados tecidos, tendo funções parácrina, autócrina e intrácrina, regulando mitogênese, diferenciação celular, morfogênese e cicatrização. Mas, a relação estrutura-função dos FGFs é pobremente entendida. O membro protótipo desta família é o FGF-2, que apresenta quatro isoformas moleculares incluindo a forma de 18 kDa que é secretada e se liga aos receptores específicos (FGFRs) e dispara uma complexa sinalização. As outras isoformas, de alto peso molecular (21, 22 e 22,5 kDa) são expressas por códons alternativos (CUG) e permanecem no interior da célula interagindo com parceiros moleculares desconhecidos. Para antecipar mecanismos e parceiros do FGF-2 HMW foi realizada modelagem molecular desta isoforma que mostrou: uma estrutura do N-terminal da proteína com motivo β→α→β e manutenção do barril β. A busca por parceiros intracelulares, foi realizada através da técnica do duplo hibrido de levedura, usando um biblioteca de cDNA de cérebro de rato. Foram encontrados 4 possíveis parceiros: BRD2, UBE2I, BRPF1, PC4. Todas essas interações foram confirmadas através do crescimento da levedura em meio sem histidina, produção de β-galactosidase e ensaios de "pull-down" com GST. Analises por FACS confirmam que FGF2 não causa apoptose em células adrenais tumorais Y1 de camundongo, mas promovem um acumulo de células na fase S com bloqueio do ciclo celular e da proliferação, configurando uma forma de senescência. Resultados com as células humanas HEK-ER:Ras permitem fazer a seguinte generalização: FGF2 induz senescência em células malignas transformadas pelos oncogenes raso A superexpressão da proteína de fusão FGF-2(18kDa):protA, mas não a da FGF-2(22,5 kDa):protA, protege a célula Y1 da senescência induzida por FGF-2. Por outro lado, a superexpressão destas mesmas isoformas de FGF-2 fusionadas à proteína A em células imortalizadas Balb3T3 não causou transformação celular e nem alterou a resposta mitogênica destas células ao FGF-2 recombinante adicionado ao meio de cultura. Células Y1 quando tratadas com FGF-2 recombinante produz ROS intracelular e libera anions superóxido no meio extracelular. Além disso, o anti-oxidante NAC protege estas células da indução de senescência induzida por FGF-2, sugerindo que ROS pode ser intermediário no disparo de senescência por FGF-2.
Título em inglês
FGF-2: Study of structure and function
Palavras-chave em inglês
Cell death
Cell proliferation
FGF
FGF-2
Protein structure and function
Senescence
Resumo em inglês
FGFs comprise a large fami1y of 24 proteins that play key roles in a number of tissues as local paracrine, autocrine and intracrine regulators of mitogenesis, cellular differentiation, organ morphogenesis and tissue repair. Structure-function relationship among FGFs is still poorly understood. FGF-2, the fami1y prototype member, exists as four molecular species. The 18 kDa form is released to the extracellular milieu and binds to specific receptors (FGFR), initiating a complex array of signals. Other isoforms of higher molecular weights (21, 22 and 22,5 kDa) are translated from alternative codons (CUG) and remain inside of the cell interacting with unknown partners. Aiming to anticipate mechanisms and partners, we modeled the FGF2-HMW molecule, showing that the protein displays β→α→β motif in the N-terminal region and maintains the β-barrel structure common to ali FGFs. By the yeast two-hybrid method, using a cDNA rat brain library, we found four possible partners for FGF2-HMW: BRD2, UBE2I, BRP1 and PC4. Ali partners were confirmed by yeast growth without histidine, production of β-galactosidase and "pull-down" assays with GST. FACS analyses confirmed that FGF2 does not cause apoptosis in mouse Y1 adrenal tumor cells. But, FGF2 inhibited S phase progression blocking cell cycle and proliferation, characterizing a form of senescence. In addition, results obtained with the human HEK-ER:Ras cells support the following general statement: FGF2 triggers senescence in malignant cells transformed by ras oncogenes. Ectopic expression of the fusion protein FGF-2(18 kDa):protA, but not of FGF-2(22,s kDa):protA, protected Y1 cells senescence induced by FGF-2. On the other hand, ectopic expression of FGF-2 isoforms fusioned to protA in Balb3T3 immortalized cells did not cause transformation and neither modified the mitogenic response of this cell to recombinant FGF2. Recombinant FGF-2 stimules Y1 cells to produce intracellular ROS and to release superoxide anions into intracellular medium. Moreover, the ROS scavenger NAC protect Y1 cells from senescence induced by FGF-2, suggesting that ROS may be mediate senescence triggering induced by FGF-2.
 
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Data de Publicação
2007-12-06
 
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