Análise de aspectos estruturais e motivos funcionais do fator de iniciação da tradução EIF4AI de Tripanossomatídeos

Abstract

Os tripanossomatídeos patogênicos são responsáveis por causar doenças tropicais negligenciadas que afetam milhares de pessoas em escala mundial, motivando pesquisas para desenvolver terapias mais eficazes. A síntese de proteínas (tradução) é um alvo em potencial para quimioterápicos, sendo essencial em todos os organismos e regida por fatores de iniciação eucarióticos (eIFs). Nesse contexto, o eIF4A é uma RNA helicase da família DEAD-box que faz parte do complexo eIF4F, juntamente com as demais subunidades eIF4G e eIF4E, desempenhando um papel fundamental no recrutamento do mRNA para o início do processo de tradução, sendo passível de inibição. Múltiplos complexos do tipo eIF4F foram descritos em tripanossomatídeos, entre os quais se destacam aqueles baseados nos homólogos EIF4G3, EIF4G4, EIF4E3, EIF4E4 e EIF4AI. Este projeto teve como objetivo aprofundar o conhecimento sobre aspectos funcionais e estruturais do fator EIF4AI em Trypanosoma brucei (Tb) e Leishmania infantum (Li). Os dados obtidos indicam um perfil de interação espécie-específica entre os fatores EIF4AI-EIF4G3/4(MIF4G), nos tripanossomatídeos. A avaliação in silico de motivos conservados do EIF4AI (NHTV/DLYE/GSSRVL) e do seu parceiro EIF4G (R_LNK) presentes nos tripanossomatídeos reforçam a importância de cada motivo para manutenção do complexo. A análise de contados moleculares mostrou a interação do motivo R_LNK com o DLYE, um contato importante para a manutenção dos complexos EIF4AI-EIF4G, e mostrou um mecanismo diferencial de interação do complexo EIF4AI-EIF4G4 de L. infantum, caracterizado por um impedimento estérico em virtude de um resíduo de arginina (R) vizinha ao motivo (R_LNK). Outro ponto chave para a interação entre esses fatores é a arginina 39 (R39) de Tb/LiEIF4AI que interage com um motivo onde a fenilalanina (F) é bastante conservada no EIF4G3/4, sendo esta a maior contribuição para a manutenção do complexo nestes parasitas. Como parte da validação experimental dos motivos funcionais e de interação, a expressão da proteína TbEIF4AI em formas mutantes (SAT→AAA) e TbEIF4AI (DLYE→ALYA) reduzem a taxa de crescimento das linhagens de T. brucei. A análise do perfil de ligação ao inibidor específico de eIF4A, Rocaglamide A, e com o RNA (EIF4AI:RNA:RocA) apontou um perfil de interação diferencial entre T. brucei e L. infantum, e em comparação com humanos. Em T. brucei, a presença de uma valina (V160) no sítio de ligação gera interações mais fracas, reduzindo a estabilidade do RocA no seu sítio, enquanto em L. infantum, na mesma posição tem uma serina (S159) que permite o acesso de um resíduo de lisina (K163) ao sítio de ligação, garantido uma interação mais forte, e que estabiliza melhor o inibidor RocA no sítio de ligação .