Estudos de caracterização da proteína NPF, um homólogo da proteína p55 de Drosophila, presente em complexos de remodelagem de cromatina em Neurospora crassa em condições de estresse - Orives, Karina Gabrielle Resges (2023)
Torna-se cada vez mais evidente que modificações covalentes introduzidas em cromatinas, tais como a metilação de resíduos de aminoácidos específicos em proteínas histonas, podem afetar profundamente as funções dos genomas de diferentes organismos. O complexo PRC2, composto por proteínas Polycomb, é um regulador que em plantas, animais e fungos, trimetila o resíduo de lisina 27 da histona H3 (H3K27me3), levando a cromatina a um estado transcricional reprimido. Embora ausente nas leveduras, os componentes centrais do complexo PRC2 são bastante conservados e em Neurospora crassa são representados pelas proteínas SET-7, EED, SU(Z)12, e NPF. Utilizando uma abordagem proteômica para encontrar o fator de transcrição modulando negativamente a expressão do gene gsn durante o estresse térmico, nosso grupo encontrou entre vários candidatos, a proteína NPF do complexo PRC2, sugerindo um papel para a mesma na resposta ao estresse térmico. Considerando que a repressão da expressão gênica mediada por H3K27me3 é ainda bastante desconhecida em fungos, e que inicialmente NPF foi descrita estar relacionada ao estresse térmico, aproveitamos o sistema relativamente simples de N. crassa para explorar possíveis relações entre NPF-PRC2 e decifrar algumas das respostas adaptativas do fungo a diferentes formas de estresse. Para isto, analisamos inicialmente o comportamento de uma linhagem do fungo nocauteada no gene npf (Δnpf) após exposição a várias condições estressantes, tais como alta temperatura (45° C), valores de pH ácido (4,5) e alcalinos (7,2 e 7,8), alta osmolaridade (sorbitol e NaCl), agentes oxidantes (menadiona, H2O2 e paraquat) e altas concentrações de íons cálcio, tendo como controle a linhagem mutante genotipicamente recuperada e como background a linhagem selvagem do fungo. Nossos resultados demonstraram que a linhagem Δnfp possui um fenótipo defectivo durante o crescimento vegetativo, tais como uma conidiação reduzida, baixa produção de carotenoides, micélio com hifas bastante ramificadas e extensões encurtadas e uma taxa de extensão de hifas basais tardia. Quando cultivada em pH alcalino, a linhagem mutante apresentou uma redução acentuada no diâmetro da colônia e também um crescimento prejudicado em níveis elevados de íons cálcio, agentes osmóticos (sorbitol e NaCl) e agentes oxidantes (paraquat, menadiona e peróxido de hidrogénio), sugerindo que as vias de regulação de osmolaridade, pH e desintoxicação dos fungos são de alguma forma moduladas por NPF e que esta proteína pode ser um hub para o crosstalk entre as diferentes vias de sinalização. Quando submetida a estresse térmico, a linhagem Δnfp mostrou crescimento radial drasticamente reduzido, que foi acompanhado por uma redução do conteúdo de glicogênio. Considerando os dados da literatura para NPF, esta é a primeira vez que é atribuída a esta proteína um papel no metabolismo de carboidratos e na resposta fúngica ao estresse. Nossos resultados são, portanto, inéditos e indicaram que NPF é importante para as células modularem adequadamente a expressão gênica e responderem aos desafios ambientais em fungos e participarem na resposta adaptativa ao estresse. Se NPF participa diretamente ou não destes eventos e se NPF-PRC2 estão envolvidas em eventos de remodelagem da cromatina, necessita ser melhor investigado, uma vez que o crescimento tardio da Δnfp pode ser devido a um papel desta proteína em outros complexos que não seja o PRC2.