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Linhas gerais
O laboratório estuda os mecanismos moleculares envolvidos no endereçamento de proteínas aos compartimentos intracelulares da via secretora e endocítica, e a alteração destes processos por patógenos intracelulares.
Linhas de pesquisa
Estamos interessados em entender mecanismos moleculares envolvidos no endereçamento de proteínas de membrana aos compartimentos intracelulares das vias biossintética/secretora e endocítica em diferentes tipos de células. Estes processos têm papel fundamental na biogênese e na manutenção do funcionamento de organelas que compõem o sistema de endomembranas. Alterações no reconhecimento de carga nestas vias de transporte intracelular estão implicadas em diversas doenças genéticas, degenerativas e também em infecções por patógenos.
Nossos trabalhos atuais estão centrados nos seguintes tópicos:
– Identificação dos mecanismos envolvidos na regulação negativa de proteínas da superfície celular pela proteína acessória do HIV-1 Nef.
A modulação dos níveis de CD4 e de outras proteínas da superfície da célula hospedeira por Nef, tem papel importante na progressão da AIDS. Entretanto os mecanismos moleculares utilziados por Nef para este fim são ainda pouco conhecidos. Recentemente descrevemos um mecanismo pelo qual a proteína acessória do HIV-1, Nef, induz o redirecionamento de co-receptores CD4 da superfície celular para a degradação em lisossomos, por meio da rota dos corpos multivesiculares (daSilva et al., 2009, J.Virology). No momento estamos testando o envolvimento dos complexos adaptadores de clatrina e de proteínas ESCRT (Endosomal Sorting Complexes Required for Transport) nesse processo, a fim de dissecar o mecanismo pelo qual Nef direciona CD4 para os lisossomos (ver Figuras 1 e 2). Outros projetos relacionados incluem: 1) a identificação de novas proteínas da célula hospedeira que interagem fisicamente com Nef; 2) a influência de Nef em vias celulares de exocitose.
– Identificação de fatores celulares e sinais de direcionamento envolvidos no tráfego intracelular de glicoproteínas do envelope do HIV.
O complexo de envelope do HIV (Env) é composto por heterodímeros formados por uma glicoproteína de superfície (gp120) e uma glicoproteína transmembrana (gp41), as quais são responsáveis pela entrada do vírus na célula hospedeira. Env é sintetizado no retículo endoplasmático e sua rota na via biosintética até o sítio de montagem do vírus, na membrana plasmática, ainda não está bem estabelecida. Nosso objetivo é identificar sinais de direcionamento em gp41 e componentes da maquinaria de tráfego intracelular que reconhecem esses sinais. Procuramos com esse projeto esclarecer as rotas de transporte intracelular de complexos Env recém-sintetizados, e ainda apontar uma possível relação entre Env e Gag para a chegada coordenada destes componentes virais aos sítios de montagem de HIV-1. Nossos resultados podem ajudar no esclarecimento do mecanismo de montagem do vírus e poderão favorecer o desenvolvimento de novas ferramentas para o controle da doença.
– Mecanismos de controle do tráfego intracelular de receptores AMPA relacionados à plasticidade sináptica.
Os processos de memória e aprendizagem envolvem modificações nas sinapses neuronais, um processo chamado de plasticidade sináptica. As modificações de longo prazo podem ser de reforço (LTP) ou enfraquecimento das sinapses (LTD). A disponibilidade dos receptores AMPA nas membranas pós-sinápticas e seu tráfego intracelular são mecanismos reguladores da plasticidade neuronal. O número de receptores AMPA disponíveis é determinado pelos processos de endocitose, degradação e reciclagem nas sinapses neuronais. O entendimento dos mecanismos pelos quais esses receptores são transportados e tornam-se disponíveis nas sinapses é fundamental para esclarecer as bases moleculares da plasticidade neuronal e dos processos de formação de memória e aprendizagem, já que funções alteradas de receptores AMPA têm sido descritas em várias doenças neurológicas e psiquiátricas, como na doença de Alzheimer. Esse projeto visa identificar proteínas que controlam o trafego intracelular de receptores AMPA durante a LTD. Esse projeto é desenvolvido em colaboração com o grupo da Dra. Sonia AL Correa – Universidade de Bradford, Inglaterra.
Oportunidades
Sobre a disponibilidade de vagas para Mestrado, Doutorado ou Pos-doutorado, contactar Dr. Luis Lamberti P da Silva no e-mail: lldasilva@fmp.usp.br
Sugestões de leitura
Carvalho J. V, Castro R.O. da Silva E.Z.M, Silveira P.P, Arruda E., Jamur M.C., Oliver C. Aguiar R.S., daSilva L.L.P.Nef neutralizes the ability of exosomes from CD4+ T cells to act as decoys during HIV-1 infection. PLoS One. 2014 Nov 25;9(11):e113691. doi: 10.1371/journal.pone.0113691.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25423108
Amorim NA, da Silva EM, de Castro RO, da Silva-Januário ME, Mendonça LM, Bonifacino JS, da Costa LJ, daSilva LL. (2014). Interaction of HIV-1 Nef with the Host Protein Alix Promotes Lysosomal Targeting of CD4 Receptor. J Biol Chem. Aug (12). jbc.M114.560193.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25118280
Gershlick D. C., Foresti O., Lee A. J., Pereira E.A, daSilva L.L.P, Bottanelli F., Lousa C. M. and Denecke J. (2014). Golgi-dependent transport of vacuolar sorting receptors is controlled by COPII, AP1 and AP4 protein complexes. Plant Cell 26(3): 1308-29.
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Souza L.B., daSilva L.L.P, Jamur M.C. and Oliver C. (2014). Phospholipase D is Involved in the Formation of Golgi Associated Clathrin Coated Vesicles in Human Parotid Duct Cells. PloS One 11;9(3):91868.
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Burgos P. V., Mardones, G., Rojas A., daSilva L.L.P., Prabhu Y., Hurley J. and Bonifacino J.S. (2010). Sorting of the Alzheimer’s Disease Amyloid Precursor Protein Mediated by the AP-4 Complex. Developmental Cell 18(3). 425-436
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daSilva, L.L.P., Sougrat R., Burgos P. Janvier K., Mattera R., Bonifacino J. (2009). The Human Immunodeficiency Virus-1 Nef Protein Targets CD4 to the Multivesicular Body Pathway. The Journal of Virology 83(13), 6578-90.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19403684
Foresti, O., daSilva, L.L.P., and Denecke, J. (2006) Overexpression of the Arabidopsis syntaxin PEP12/SYP21 inhibits transport from the prevacuolar compartment to the lytic vacuole in vivo. Plant Cell 18, 2275-2293.
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daSilva, L.L.P., Foresti, O., and Denecke, J. (2006) Targeting of the plant vacuolar sorting receptor BP80 is dependent on multiple sorting signals in the cytosolic tail. Plant Cell 18, 1477-1497.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16714388
daSilva, L.L.P., Taylor, J.P., Hadlington, J.L., Hanton, S.L., Snowden, C.J., Fox, S.J., Foresti, O., Brandizzi, F., and Denecke, J. (2005). Receptor salvage from the prevacuolar compartment is essential for efficient vacuolar protein targeting. Plant Cell 17, 132-148.
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daSilva, L.L.P., Snapp, E.L., Denecke, J., Lippincott-Schwartz, J., Hawes, C., and Brandizzi, F. (2004). Endoplasmic reticulum export sites and Golgi bodies behave as single mobile secretory units in plant cells. Plant Cell 16, 1753-1771.