Marcelo Alex de Carvalho

Pós-doutorado

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Projetos de pesquisa

• 2015 - Atual

  Estudo funcional de variantes genéticos de PALB2 e sua associação ao câncer, Descrição: PALB2 foi inicialmente descrita como uma proteína de interação com BRCA2 e seu gene associado à susceptibilidade ao câncer de mama. Posteriormente, foi demonstrado que PALB2 também interage com BRCA1 e que a formação do complexo BRCA1-PALB2-BRCA2 é fundamental para o reparo do dano ao DNA por recombinação homóloga (HR), caracterizando PALB2 como um importante supressor tumoral. Um número crescente de variantes de PALB2 vem sendo identificados, muitos ainda não classificados quanto sua associação ao câncer. A identificação e classificação desses variantes tem ganhado importância à medida que estratégias terapêuticas experimentais passaram a considerar o status mutacional de PALB2. Estudos mostraram que variantes missense de PALB2 potencialmente disfuncionais em seus domínios de ligação a BRCA1 e BRCA2 abolem a formação do complexo BRCA1-PALB2-BRCA2. Dados não publicados do nosso grupo mostram uma excelente correlação entre informações clínicas e funcionais e a capacidade de interação de PALB2 e variantes de BRCA1. Em vista da importância clínica que a identificação de variantes de PALB2 tem apresentado em pacientes com câncer de mama, e a dificuldade de se realizar estudos populacionais para classificar esses variantes, cresce a necessidade de se dispor de uma estratégia de avaliação funcional para variantes de PALB2 cuja associação ao câncer é incerta. Assim, esse projeto tem por objetivo estabelecer uma abordagem de avaliação funcional de variantes de PALB2 situados em seu domínio WD40 através de ensaio de interação entre PALB2 C-terminal (aa 867-1186) e BRCA2 N-terminal (aa 1-60) e, de forma análoga, estabelecer a avaliação funcional de variantes de PALB2 situados em seu domínio coiled-coil através de ensaio de interação entre PALB2 N-terminal (aa 1-139) e BRCA1 C-terminal (aa 1315-1863). Em um segundo eixo do estudo, também é proposto a avaliação dos mecanismos de regulação das interações que formam o complexo BRCA1/PALB2/BRCA2.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Marcelo Alex de Carvalho - Coordenador.

• 2013 - Atual

  Avaliação do papel de CDK9 na resposta ao dano de DNA, Descrição: BRCA1 (BReast CAncer 1) foi o primeiro gene supressor de tumor relacionado à susceptibilidade ao câncer de mama; a proteína homônima desempenha importante papel resposta ao dano de DNA (RDD). BRCA1 encerra dois domínios BRCT em tandem (tBRCT) em sua região C-terminal, que se comportam como uma única unidade estrutural com a capacidade de reconhecer e se ligar a fosfopeptídeos. As 12 proteínas que encerram domínios tBRCT, codificadas pelo genoma humano, encontram-se envolvidas com vias de RDD. Em 2012, nosso grupo descreveu uma rede de interação proteica que identificou putativos parceiros de interação de sete domínios tBRCTs de diferentes proteínas. A cinase CDK9, chamou nossa atenção por ter sido identificada como putativa parceira de interação com os tBRCTs de BRCA1 e BARD1 (principal parceiro de interação de BRCA1). CDK9 participa, como unidade catalítica, do complexo b de alongamento da transcrição (P-TEFb), além de apresentar um papel importante na resposta ao estresse replicativo. Nosso objetivo nesse projeto é caracterizar o papel de CDK9 no contexto da RDD.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Marcelo Alex de Carvalho - Coordenador.

• 2011 - Atual

  Agentes de transleitura na restauração funcional de mutações inativadoras de BRCA1, Descrição: As mutações em BRCA1 contribuem para a maioria dos casos de câncer em famílias acometidas pela síndrome hereditária de câncer de mama e ovário (SHCMO). Estudos populacionais que consideram análises de segregação e associação alélica demostraram que todas as mutações que conduzem a terminação prematura de BRCA1 conferem maior risco para o desenvolvimento de câncer. Para esses indivíduos pouco, ou nada, pode ser feito para uma significativa redução do risco de câncer além de rotinas periódicas de monitoramento e as cirurgias profiláticas: a mastectomia e a ooforectomia bilateral. Hipoteticamente, restaurar a função de BRCA1 nesses indivíduos resultaria em uma diminuição significativa do risco de câncer. Diferentes estudos mostraram que os aminoglicosídeos são capazes de induzir a supressão de códons de parada prematuros, produtos de mutações do tipo nonsense, permitindo a continuação do processo de tradução. Assim, a transleitura do códon de parada resulta na produção de uma proteína cadeia completa que, potencialmente, restauraria a função da proteína. Dada a carência de alternativas ao tratamento da SHCMO, o uso de aminoglicosídeos pode se apresentar como uma importante estratégia na prevenção do câncer hereditário de mama e ovário e, eventualmente, também em outras formas de câncer hereditário associado à mutações do tipo nonsense. Nesse projeto, nossa proposta é avaliar o uso de aminoglicosídeos e outros agentes na restauração da atividade supressora de tumor de variantes não-funcionais (do tipo nonsense) do gene.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Marcelo Alex de Carvalho - Coordenador.

• 2010 - Atual

  Caracterização de putativos parceiros de interação do tBRCT: BCCIP, PIAS1 e CDK13, Descrição: O câncer de mama é uma das doenças mais frequentes e importantes que acometem mulheres na atualidade, o primeiro gene determinante de susceptibilidade ao câncer de mama foi BRCA1. BRCA1 possui dois domínios bem caracterizados: na região N-terminal um domínio RING-finger e na poção C-terminal dois domínios BRCTs (BRCA1 Carboxy Terminal) em tandem. BRCTs são domínios característicos de uma superfamília de proteínas envolvida no reparo ao dano de DNA e controle de pontos de checagem do ciclo célula, são também regiões de interação proteína-proteína que medeiam a associação com um universo de outras proteínas envolvidas com vias de reparo ao dano de DNA. Grande parte do conhecimento a respeito da biologia do câncer de mama hereditário provém da caracterização de interações entre BRCA1 e outras proteínas que encerram o domínio tBRCT, entre elas se destaca BARD1. Com o objetivo de descrever e mapear interações proteicas associada a resposta ao dano de DNA, nosso grupo identificou prováveis proteínas de interação com o domínio BRCT em tandem. Foi utilizada uma estratégia de varredura de interações proteicas baseada no ensaio de dois híbridos em levedura (Y2H), TAP (tandem affinity purification) e uma biblioteca de cDNA humano derivado de testículo. Entre as proteínas identificadas algumas despertaram especial interesse: BCCIP, PIAS1 e Cdk13. O objetivo desse projeto é caracterizar funcionalmente a interação entre BARD1 e seus parceiros de interação identificados.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Marcelo Alex de Carvalho - Coordenador.

• 2008 - 2014

  Caracterização de putativos parceiros de interação de BARD1: galectina 3, Descrição: O câncer de mama é uma das doenças mais frequentes e importantes que acometem mulheres na atualidade, o primeiro gene determinante de susceptibilidade ao câncer de mama foi BRCA1. BRCA1 possui dois domínios bem caracterizados: na região N-terminal um domínio RING-finger e na poção C-terminal dois domínios BRCTs (BRCA1 Carboxy Terminal) em tandem. BRCTs são domínios característicos de uma superfamília de proteínas envolvida no reparo ao dano de DNA e controle de pontos de checagem do ciclo célula, são também regiões de interação proteína-proteína que medeiam a associação com um universo de outras proteínas envolvidas com vias de reparo ao dano de DNA. Grande parte do conhecimento a respeito da biologia do câncer de mama hereditário provém da caracterização de interações entre BRCA1 e outras proteínas, entre elas se destaca BARD1. Com o objetivo de descrever e mapear interações proteicas de BARD1, nosso grupo identificou 49 prováveis proteínas de interação com o seu domínio BRCT em tandem. Foi utilizada uma estratégia de varredura de interações proteicas baseada no ensaio de dois híbridos em levedura (Y2H), TAP (tanden affinity purification) e uma biblioteca de cDNA humano derivado de testículo. Galectina-3 foi umas das proteínas identificadas e a sua interação com BARD1 foi confirmada através de rotinas de co-imunoprecipitação em células de humanas. Curiosamente, a expressão de galectina-3 se encontra alterada em diferentes tipos de tumor, inclusive na mama, tireoide, cólon e próstata; havendo uma correlação entre seus níveis de expressão e a progressão tumoral. A galectina-3 é reconhecida por atuar em diferentes vias de controle do ciclo celular, sugerindo sua eventual participação em processos de desenvolvimento e progressão tumoral. O objetivo do presente projeto é caracterizar funcionalmente a interação entre BARD1 e galectina-3, detalhando o mapeamento da região de interação entre estas proteínas e identificando novos parceiros de interação de galectina-3.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Marcelo Alex de Carvalho - Coordenador.

• 2007 - 2016

  Estudo sistemático para caracterização do domínio BRCT no genoma humano, Descrição: O domínio BRCT (BRCA1 Carboxy-Terminal) é uma característica de uma superfamília de proteínas envolvidas no reparo ao dano de DNA (RDD) e controle do ciclo celular. Esses domínios são regiões de interação proteína-proteína que medeiam a associação com um universo de outras proteínas também envolvidas com processos de RDD e controle de ciclo celular, além do controle de processos de transcrição e replicação de DNA bem como de ubiquitinação. O domínio BRCT foi originalmente identificado na região C-terminal de BRCA1 (Breast Cancer Suceptibility Gene 1) como um tandem. Estudos funcionais e estruturais revelaram que o domínio BRCT, quando em tandem (BRCTTD), comporta-se como uma única unidade estrutural ? sugerindo que esse tipo estrutura forma uma classe particular de domínios BRCTs. No genoma humano encontram-se identificadas vinte e três proteínas que apresentam domínios BRCTTD e, se não todas, a maioria está relacionada a RDD. Apesar da associação ao câncer não ter sido caracterizada de forma definitiva, muitas dessas proteínas parecem estar, de alguma forma, implicadas no desenvolvimento do câncer de mama. A despeito da reconhecida participação de BRCA1 em diversos processos celulares, não está claro qual função (ou funções) molecular contribui majoritariamente para o seu papel supressor de tumor. A proposta do presente projeto é a determinação de um perfil de interação de proteínas com domínios BRCT-TD através de estratégias moleculares (ensaio de dois híbridos em levedura, TAP e curação da literatura), resultando em um estudo comparativo que aprofunde o conhecimento sobre os aspectos moleculares da biologia de BRCA1 e outras proteínas com benefícios futuros ao combate do câncer.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Marcelo Alex de Carvalho - Coordenador., Financiador(es): Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do RJ - Auxílio financeiro / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa., Número de produções C, T & A: 4

• 2007 - Atual

  Estudo funcional de mutações na região C-terminal de BRCA1, Descrição: O câncer de mama é o segundo tipo de câncer mais freqüente no mundo e o primeiro entre mulheres. O câncer de mama hereditário representa cerca de 10% do total de casos e, em sua maioria, estão associados a mutações em BRCA1. As mutações inativadoras de BRCA1 na linhagem germinativa apresentam elevada penetrância e aumentam substancialmente o risco de câncer. Indivíduos afetados são orientados a adotar procedimentos proventidos radicais: mastectomia e ooforectomia. BRCA1 participa de vários aspectos da via de resposta ao dano de DNA, no entanto, apesar de efetivos progressos, várias questões sobre a biologia da proteína permanecem sem resposta. Evidências experimentais indicam a participação de BRCA1 nos mecanismos de transcrição, no controle do ciclo celular e da resposta ao dano de DNA. Um sério problema na determinação de risco para indivíduos que carregam mutações em BRCA1 é a deficiência em informação em relação a associação ou não ao câncer de centenas de variantes encontradas na população: os variantes não classificados (UCVs). Nossos estudos mostraram uma excelente correlação entre resultados de classificação obtidos através de um ensaio bioquímico funcional baseado na capacidade de ativação transcricional (TA)de BRCA1 e os dados de estudos genéticos, valiadando o princípio do método (Carvalho et al., 2007; Karchin et al., 2006). O objetivo desse projeto, que compõe um passo em direção a um objetivo maior ? a melhor compreensão das funções moleculares de BRCA1, é aperfeiçoar o TA para uma avaliação funcional de associação ao câncer de UCVs com maior cobertura, extendendo a região de análise da porção final do exon 11 ao final do exon 24 de BRCA1.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Marcelo Alex de Carvalho - Coordenador.

Prêmios