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Septins and flaviviral proteases: a structural analysis (2022)

  • Authors:
  • Autor USP: ROSA, HIGOR VINíCIUS DIAS - IFSC
  • Unidade: IFSC
  • Sigla do Departamento: FCI
  • DOI: 10.11606/D.76.2022.tde-19072022-121704
  • Subjects: PROTEÍNAS; FLAVIVIRUS; MICROCEFALIA
  • Keywords: Flaviviral proteases; Microcephaly; Proteases flavivirais; Septinas; Septins
  • Agências de fomento:
  • Language: Inglês
  • Abstract: Em 2016, um aumento de 26 vezes nos casos de microcefalia durante uma epidemia do vírus Zika alarmou o país. Nesses casos, durante a infecção, o vírus tem como alvo principal as células progenitoras neuronais (NPCs), diminuindo a sua proliferação levando à morte celular, que contribui para microcefalia. Ao identificar o efeito isolado de proteínas virais sobre essas células, Li et al. (2019) observaram que a protease NS2B-NS3 é capaz de mediar a neurotoxicidade do vírus, por meio da clivagem de proteínas do hospedeiro essenciais à neurogênese (em especial as septinas). Verificou-se uma redução nos níveis dessas proteínas após a superexpressão da protease, confirmando-as como alvo. No mesmo estudo, os efeitos citotóxicos foram relacionados à clivagem do C-terminal da septina 2, resgatando a citocinese após expressão de septinas 2 \"resistentes\" à clivagem. Apesar dos efeitos celulares (após a clivagem) terem sido determinados, o efeito imediato e a importância da região clivada na formação das estruturas de septinas ainda estava obscuro. Também não era entendido, se a clivagem de septinas era específica de Zika ou se outras proteases de flavivírus poderiam clivá-las. Assim, foram utilizadas construções truncadas de septinas para a montagem de heterocomplexos a fim de caracterizá-los e avaliar potenciais de polimerização. Foram realizados, também, ensaios da atividade proteolítica e análises da interação envolvendo septinas e diferentes proteases de flavivírus. A partirdesses estudos, verificou-se que os complexos hexaméricos ainda conseguem ser formados na ausência desses C-terminais, apesar destes influenciarem na estabilidade. Contudo, quando analisada a capacidade de formação de filamentos, pode-se verificar que a ausência desses domínios influencia não só na morfologia dos filamentos formados, como também na concentração necessária para o aparecimento dessas estruturas de alta ordem. Mais especificamente o C-terminal da SEPT2 clivado pela protease de ZIKV, se mostrou crítico para a observação de filamentos em concentrações fisiológicas, justificando assim os efeitos posteriores causados em decorrência de sua clivagem. Paralelamente, observou-se uma especificidade da protease do ZIKV na clivagem de septinas, quando comparado ao YFV. As explicações dadas para uma maior eficiência dessa clivagem off-target são: maior correspondência entre a sequência da região de clivagem na SEPT2 e a sequência preferidas para clivagem ZIKV, quando comparada ao YFV, e maior eficiência catalítica intrínseca da protease de ZIKV vs. YFV. Para esse último ponto, pode-se verificar que as duas proteases apresentam diferenças nos perfis de oligomerização em solução, o que (aliado a outros fatores) poderia ter algum efeito no aumento dessa atividade catalítica. Finalmente, a partir da análise da interação de septinas com proteases inativas, pode-se verificar que a clivagem ocorre de modo transiente e um complexo estável entre essas proteínas não pode serobtido. Um peptídeo representando a sequência da região de clivagem da SEPT2 foi sintetizado e ensaios preliminares de co-cristalização foram feitos. Uma possível estrutura desse complexo seria muito interessante para o entendimento do processo de clivagem e desenvolvimento de fármacos contra a microcefalia. Esperamos que todos esses resultados ajudem a entender as implicações da clivagem da septina 2 e a relação com a microcefalia
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 25.03.2022
    • Acesso à fonteAcesso à fonteDOI
    Informações sobre o DOI: 10.11606/D.76.2022.tde-19072022-121704 (Fonte: oaDOI API)
    • Este periódico é de acesso aberto
    • Este artigo é de acesso aberto
    • URL de acesso aberto
    • Cor do Acesso Aberto: gold
    • Licença: cc-by-nc-sa
    How to cite
    A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas

    • ABNT

      ROSA, Higor Vinícius Dias. Septins and flaviviral proteases: a structural analysis. 2022. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2022. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-19072022-121704/. Acesso em: 09 jan. 2026.

    • APA

      Rosa, H. V. D. (2022). Septins and flaviviral proteases: a structural analysis (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-19072022-121704/

    • NLM

      Rosa HVD. Septins and flaviviral proteases: a structural analysis [Internet]. 2022 ;[citado 2026 jan. 09 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-19072022-121704/

    • Vancouver

      Rosa HVD. Septins and flaviviral proteases: a structural analysis [Internet]. 2022 ;[citado 2026 jan. 09 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-19072022-121704/

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