Testing the putative role of the protein chaperone Hsp90 and the [2Fe-2S] cluster chaperone GLRX3(-BOLA2) in the cytosolic iron-sulfur protein assembly (CIA) system (2025)
- Authors:
- Autor USP: CARVALHO, FELIPE AGUILAR - IQ
- Unidade: IQ
- DOI: 10.11606/T.46.2025.tde-24022026-161913
- Subjects: BIOLOGIA MOLECULAR; PROTEÍNAS; ENZIMAS; CLUSTERS
- Keywords: Biogênese de proteínas Fe/S; Chaperona; Chperone; Cluster Fe/S; Fe/S cluster; Fe/S protein biogenesis; GLRX3-BOLA2; GLRX3-BOLA2; Hsp90; Hsp90; Monothiol-glutaredoxin; Monotiol-glutaredoxina
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Proteínas com cluster ferro-enxofre (Fe/S) são essenciais para importantes processos biológicos, incluindo respiração, fotossíntese, manutenção do genoma e tradução. A montagem in vivo de proteínas Fe/S é um processo multi-etapa complexo desempenhado por maquinarias de biogênese conservadas que assistem a montagem de novo, transporte e inserção de clusters Fe/S em apo-proteínas alvo. Em eucariotos não fotossintetizantes, incluindo levedura e humanos, dois sistemas canônicos são utilizados para biogênese de proteínas Fe/S, denominados de sistema de montagem de cluster ferro-enxofre mitocondrial (ISC) e sistema de montagem de proteínas ferro-enxofre citosólico (CIA). O sistema CIA é mecanisticamente menos compreendido que o ISC e é essencial para maturação de todas as proteínas nucleares e citosólicas com cluster [4Fe-4S], mas não [2Fe-2S]. O sistema ISC eucariótico e o seu ancestral bacteriano utilizam o sistema de chaperona Hsp70/Hsp40 para seu funcionamento. Interessantemente, análises sistemáticas de dados high-throughput de interações físicas e genéticas da chaperona citosólica Hsp90 e do proteoma influenciado por essa chaperona indicaram intersecção significativa com vários componentes do sistema CIA, proteínas Fe/S citosólicas e nucleares, e fatores relacionados a regulação de ferro.Apesar desses indícios sugerindo uma função de Hsp90 nesses processos relacionados a ferro, o estudo in vivo apresentado no Capítulo 1 não revelou dependência crítica entre esses processos e Hsp90 em S. cerevisiae. Inesperadamente, a atividade de várias enzimas envolvidas no metabolismo energético mitocondrial aumentou em resposta a depleção de Hsp90 em levedura. No Capítulo 2, o papel crucial, mas mecanisticamente pouco entendido, de monotiol-glutaredoxinas citosólicas (S. cerevisiae, Grx3/Grx4; H. sapiens GLRX3) em CIA foi examinado. Propôs-se previamente que GLRX3 humana, associada ou não a BOLA2, atua como chaperone de cluster [2Fe-2S] para o transporte e inserção de cluster em fatores essenciais de CIA, como CIAPIN1 e NBP35. Análises cinéticas mostraram que GLRX3 transfere Fe/S clusters (especificamente) para CIAPIN1. Inclusão da cadeia de transferência de elétrons NADPH-NDOR1 aumentou a eficiência geral da reação de transferência, embora em uma escada de tempo de relevância fisiológica questionável.Por outro lado, a associação de BOLA2 a GLRX3 estabilizou a coordenação do cluster Fe/S, dificultando sua transferência, mas permitindo o acúmulo do holo-complexo no estado reduzido. GLRX3 e GLRX3-BOLA2 reduzidos puderam mediar reações de transferência de elétrons para vários aceptores. No entanto, dado que GLRX3 não é essencial para viabilidade de células humanas em cultura, sua função é contornada in vivo.
- Imprenta:
- Data da defesa: 15.05.2025
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo NÃO é de acesso aberto
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ABNT
CARVALHO, Felipe Aguilar. Testing the putative role of the protein chaperone Hsp90 and the [2Fe-2S] cluster chaperone GLRX3(-BOLA2) in the cytosolic iron-sulfur protein assembly (CIA) system. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-24022026-161913/. Acesso em: 28 fev. 2026. -
APA
Carvalho, F. A. (2025). Testing the putative role of the protein chaperone Hsp90 and the [2Fe-2S] cluster chaperone GLRX3(-BOLA2) in the cytosolic iron-sulfur protein assembly (CIA) system (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-24022026-161913/ -
NLM
Carvalho FA. Testing the putative role of the protein chaperone Hsp90 and the [2Fe-2S] cluster chaperone GLRX3(-BOLA2) in the cytosolic iron-sulfur protein assembly (CIA) system [Internet]. 2025 ;[citado 2026 fev. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-24022026-161913/ -
Vancouver
Carvalho FA. Testing the putative role of the protein chaperone Hsp90 and the [2Fe-2S] cluster chaperone GLRX3(-BOLA2) in the cytosolic iron-sulfur protein assembly (CIA) system [Internet]. 2025 ;[citado 2026 fev. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-24022026-161913/ - Mitochondria remain functionally active upon severe Hsp90 deficiency in S. cerevisiae
- Hsp90 and metal-binding J-protein family chaperones are not critically involved in cellular iron–sulfur protein assembly and iron regulation in yeast
- Utilization of grafix for the detection of transient interactors of Saccharomyces cerevisiae spliceosome subcomplexes
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.46.2025.tde-24022026-161913 (Fonte: oaDOI API)
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