Simulation of the mutation F76del on the von Hippel-Lindau tumor suppressor protein: mechanism of the disease and implications for drug development.

The von Hippel-Lindau tumor suppressor protein (pVHL) plays a central role in the oxygen-sensing pathway by regulating the degradation of the hypoxia-inducible factor (HIF-1α). The capture of HIF-1α by pVHL is regulated by an oxygen-dependent hydroxylation of a specific conserved prolyl residue. The VHL gene is mutated in the von Hippel-Lindau cancer predisposition syndrome, which is characterized by the development of highly vascularized tumors and is associated with constitutively high levels of HIF-1α. The disturbance of the dynamic coupling between HIF-1α and pVHL bearing the commonly found mutation F76del was experimentally confirmed but the mechanism of such complex disruption is still not clear. Performing unbiased molecular dynamics simulations, we show that the F76del mutation may enlarge the HIF binding pocket in pVHL and induce the formation of an internal cavity in the hydrophobic core of the ß-domain, which can lead to a partial destabilization of the ß-sheets S1, S4, and S7 and a consequent loss of hydrogen bonds with a conserved recognition motif in HIF. The newly formed cavity has a significant druggability score and may be a suitable target for stabilizing ligands. Studies of this nature may help to fill the information gap between genotype-phenotype correlations with details obtained at atomic level and provide basis for future development of drug candidates, such as pharmacological chaperones, with the specific aim of reverting the dysfunction of such pathological protein complexes found in patients with VHL.

Avaliação do metabolismo lipídico na modulação de corpúsculos lipídicos em tumores de esôfago / Evaluation of lipid metabolism in the modulation of lipid corpuscles in esophageal tumors

O câncer de esôfago (CE) é a oitava neoplasia mais incidente no mundo e a sexta mais mortal. Há dois subtipos histológicos: o adenocarcinoma (ADE) e o carcinoma epidermoide de esôfago (CEE). A incidência do ADE é a que mais cresce no mundo. Sabe-se que células tumorais consomem glicose avidamente produzindo ácido lático, mesmo em condições de normóxia. Outras alterações metabólicas já foram descritas como o aumento da lipogênese e corpúsculos lipídicos (CLs). Estes são organelas formadas por uma monocamada de fosfolipídeos com um interior enriquecido com lipídeos neutros e proteínas. Os CLs têm papel na sinalização celular, tráfego de membranas, autofagia e síntese de eicosanóides. Um estudo brasileiro mostrou que tumores de ADE têm uma expressão elevada de proteínas estruturais de CLs. Contudo, há uma defasagem no conhecimento sobre como a desregulação do metabolismo lipídico influencia a biogênese e função de CLs em CE. Portanto, o objetivo dessa tese foi avaliar as alterações do metabolismo lipídico e a modulação de CLs em CE. Para tal, foi usado o modelo de linhagens tumorais TE11, TE1 e OE21, oriundas de CEE, OE33 e OE19, oriundas de ADE, e uma linhagem de epitélio esofágico não tumoral, HET1A. Nessas, foi investigada a presença e quantidade de CLs e proteínas estruturais de CLs como ADRP e TIP47. Enquanto a desregulação do metabolismo energético foi estudada pela expressão de enzimas lipogênicas e pela avaliação da composição lipídica da linhagem OE33 por espectrometria de massas. Além disso, as implicações clínico-patológicas destas alterações foram avaliadas em um banco de dados de transcriptômica.

Como resultado, observou-se que a linhagem OE33 apresentava uma maior quantidade de CLs e por isso foi escolhida no estudo como modelo de ADE. A proteína ADRP, foi expressa em todas as linhagens, enquanto TIP47 não foi expresso em HET1A. Além disso, observamos que enzimas lipogênicas ácido graxo sintase e estearoil-CoA dessaturase não estavam presentes em HET1A quando comparadas a OE33. A avaliação do conteúdo lipídico de OE33 revelou que esta linhagem tem CLs enriquecidos com triacilglicerol e ácidos graxos monoinsaturados e, enquanto o ácido oleico é o principal ácido graxo. Por isso, decidimos investigar o papel dos seguintes alvos: FASN (ácido graxo sintase), DGAT1 (diacilglicerol transferase 1) e SCD1 (estearoil-coA dessaturase). A enzima DGAT1 é importante para a biogênese de corpúsculo lipídico na linhagem OE33, no entanto, não é importante para a manutenção tumoral. Enquanto a inibição de FASN diminuiu a viabilidade celular de OE33 e a síntese de corpúsculos lipídicos. A inibição de SCD1 afeta a proliferação, e apesar de não alterar a quantidade de CLs, modula a sua composição. Além disso, a expressão de SCD1 tem uma correlação com pior prognóstico em ADE. Com isso, este estudo sugere a importância das enzimas do metabolismo lipídico: FASN e SCD1 para a manutenção tumoral de ADE. A compreensão do metabolismo lipídico pode ter um impacto na compreensão dos mecanismos de manutenção do ADE e ajudar na identificação de possíveis alvos terapêuticos ou marcadores moleculares.(AU)