Tripartite Tricarboxylate Transporters (TTT): investigando rede de transporte e sinalização no patógeno re-emergente Bordetella pertussis

• Processo: 22/11936-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2028
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Bioquímica de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Leonardo Talachia Rosa
• Beneficiário: Leonardo Talachia Rosa
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Auxílio(s) vinculado(s): 23/05408-0 - EMU concedido no processo 2022/11936-6: sistema de cromatografia líquida AKTA-Go, AP.EMU
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/20003-9 - Caracterização Estrutural e Funcional do Sistema de Transporte Tricarboxilato Tripartite BctCBA de Bordetella pertussis, BP.DR; 24/09522-4 - Validação funcional e estrutural da proteína de ligação à citrato TctC de Bordetella pertussis como modelo para o estudo mecanístico da família TTT, BP.IC; 24/02484-0 - Identificação dos ligantes para bp3782, um codificador homólogo de TctC provavelmente ligado à produção da toxina pertussis na Bordetella pertussis, BP.IC; 23/15842-9 - Investigando o papel do gene BP3756, homólogo a TctC, no metabolismo de glutationa em Bordetella pertussis, BP.IC
• Assunto(s): Virulência Proteínas de membrana transportadoras Transporte proteico Coqueluche Bordetella pertussis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: CryoEM | metabolismo bacteriano | Patogenicidade | transportadores de membrana | Transportadores de membrana

Resumo

Pertussis, ou coqueluxe, é uma doença que acomete o trato respiratório, causada pela bactéria gram-negativa Bordetella pertussis. Afetando principalmente criança abaixo de quatro anos de idade, essa doença se caracteriza por ciclos de tosse persistente, que podem levar à lesão do tecido pulmonar e consequente necrose. Apesar da existência de um amplo programa vacinal, diversos novos surtos epidêmicos de pertussis vêm sendo relatados ao redor do mundo, elevando a bactéria Bordetella pertussis ao status de patógeno reemergente. Nos genomas de espécies pertencentes ao gênero Bordetella, uma família de sistemas de transporte de alta afinidade, a Tripartite Tricarboxylate Transporters (TTT), é altamente representada. A família TTT é composta de uma proteína conservada com 12-15 domínios transmembranares que supostamente forma o canal para o transporte de substratos, a TctA; uma proteína contendo quatro domínios transmembranares, com função desconhecida, a TctB; e uma proteína solúvel de ligação (SBP) localizada no periplasma, a TctC. B. pertussis contém 90 genes codificando para proteínas homólogas a TctC, fazendo desse grupo o mais abundante em seu genoma, em contraste com os apenas dois representantes de sistemas membranares TctAB. Presente em todo o reino bacteriano, essa família é particularmente abundante entre alpha e beta-proteobactérias. No entanto, B. pertussis é o único patógeno humano a apresentar essa expansão. Apesar de estudos iniciais indicarem um envolvimento das proteínas TctC em vias associadas à virulência e ao metabolismo central, o papel desempenhado por essa família de proteínas permanece elusivo. Além disso, o mecanismo de transporte de ligantes pela família TTT permanece desconhecido. Esse estudo objetiva (i) decifrar o mecanismo de transporte das proteínas TTT, utilizando o transportador de citrato TctCBA como protótipo, através da técnica de CryoEM, (ii) investigar o papel das proteínas TctC no metabolismo central e modulação da patogenicidade, e (iii) avançar no desenho inteligente de inibidores de TctC que possam levar Bordetella pertussis ao colapso metabólico. Os resultados aqui obtidos permitirão a melhor compreensão do metabolismo e patogenicidade de B. pertussis, potencialmente levando a novo salvos para fármacos, além de elucidar o mecanismo de transporte para uma família de proteínas largamente presente no reino bacteriano. (AU)