Caracterização in silico dos mecanismos de controle do estado redox de NAD em Drosophila melanogaster
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Data
2023-12
Tipo de documento
Monografia
Título da Revista
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Área do conhecimento
Modalidade de acesso
Acesso aberto
Editora
Autores
LUCIO, Thalita do Carmo
Orientador
OLIVEIRA, Marcus Fernandes
Coorientador
Resumo
A mitocôndria é uma organela que exerce papel fundamental na homeostase energética celular através da produção de adenosina trifosfato (ATP). Esta organela é constituída por uma membrana externa e outra interna, sendo esta última extremamente seletiva e que permite a entrada de solutos somente através de carreadores específicos. Embora existam mecanismos que transportem NAD+ para a matriz mitocondrial, o transporte de NADH é limitado pela inexistência de um carreador específico. Portanto, para que o potencial redox do NADH citosólico seja aproveitado na matriz mitocondrial, as células utilizam-se de vias cíclicas que regulam o equilíbrio redox citosólico e mitocondrial de NAD. Estas vias cíclicas são conhecidas como lançadeiras redox mitocondriais. As lançadeiras redox mitocondriais mais conhecidas na natureza são a glicerol-3-fosfato (GPSh) e a malato-aspartato (MASh) e juntamente com a enzima lactato desidrogenase (LDH), participam diretamente do controle do balanço redox de NAD citosólico e mitocondrial. No entanto, o conhecimento acerca das lançadeiras redox no organismo-modelo Drosphila melanogaster ainda é escasso. O presente projeto visa identificar e caracterizar os componentes moleculares pertencentes às lançadeiras GPSh e MASh, bem como da LDH da mosca D. melanogaster. Observamos que a D. melanogaster possui todos os componentes moleculares envolvidos em ambas as lançadeiras e duas isoformas de LDH. Algumas características importantes sobre estes mecanismos em D. melanogaster que diferem de outros organismos foram observados, tais como: i) a existência de três isoformas citosólicas (GPDH1, GPDH2 e GPDH3) e três mitocondriais (GPO1, GPO2 e GPO3) da enzima glicerol 3 fosfato desidrogenase; ii) a presença de uma única isoforma do carreador aspartato-glutamato (SLC25A12) e a ausência do seu parálogo (SLC25A13); iii) a existência de três potenciais isoformas do carreador malato-oxoglutarato (SLC25A11). Além disso, suspeitamos que haja uma especificidade tecidual no tipo de mecanismo envolvido no controle do estado redox de NAD neste organismo. Neste sentido, a busca dos componentes da GPSh e MASh e da LDH no banco de dados transcriptômicos a nível tecidual gerados pelo nosso laboratório (Metabofly) revelou que a expressão dos componentes da GPSh e MASh, mas não da LDH, é muito alta na cabeça e no tórax. Por outro lado, a expressão de todos os componentes das duas lançadeiras é bastante baixa no ovário, sendo a LDH nula. Isto sugere que o principal mecanismo de controle do estado redox de NAD no ovário seja mediado pela ação conjunta de GPSh e MASh. Curiosamente, no testículo a expressão de todos os componentes das duas lançadeiras é também bastante baixa mas a LDH é expressa em níveis muito altos. O conjunto dos resultados apresentados indica que as lançadeiras redox mitocondriais estão presentes em D. melanogaster e que há uma heterogeneidade tecidual nos mecanismos envolvidos no controle da homeostase redox de NAD neste modelo.
Palavras-chave
Glicerol-fosfato, Malato-aspartato, Lançadeira-redox, NADH