Sinalização por c-di-GMP e o sistema de secreção de macromoléculas do tipo IV em Xanthomonas citri

• Processo: 11/07777-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2011
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Shaker Chuck Farah
• Beneficiário: Shaker Chuck Farah
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Paulo
• Pesquisadores principais: Roberto Kopke Salinas
• Pesquisadores associados: Guilherme Menegon Arantes
• Auxílio(s) vinculado(s): 16/08707-4 - EMU concedido no processo 2011/07777-5: sistema SEC-MALS (sistema laser de espalhamento de luz), AP.EMU; 15/04859-1 - Estrutura e função do sistema de secreção do tipo IV do fitopatógeno Xanthomonas citri por ressonância magnética nuclear em solução, AV.EXT; 13/50355-0 - Structure and dynamics of proteins by high-resolution NMR spectroscopy, SAXS, and computation, AP.R; 13/50362-6 - Structural relationships of the flavonoid apigenin and hnRNPA2 define the role of plant phytochemicals in the regulation of alternative splicing, AP.R
• Bolsa(s) vinculada(s): 15/25381-2 - Estudo do papel dos sistemas de secreção do tipo IV de Xanthomonas citri e Stenotrophomonas maltophilia na interação com Dictyostelium discoideum., BP.PD; 15/13318-4 - Engenharia estrutural do sítio ativo de diguanilato ciclases (domínios GGDEF) para a produção de novos segundos mensageiros, BP.DD; 15/17073-6 - Regulação do pilus Tipo IV de Xanthomonas citri, BP.PD; 11/22571-4 - Regulação do pilus Tipo IV de Xanthomonas citri, BP.PD; 11/50521-1 - Biologia estrutural de um sistema de secrcao do tipo iv de xanthomonas axonopodis pv.citri., BP.PD
• Assunto(s): Proteínas Expressão gênica Genomas Xanthomonas axonopodis Virulência Ressonância magnética nuclear Cristalografia de proteínas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: c-di-gmp | Cristalografia de Proteínas | RMN de proteínas | Type IV pili | Type IV secretion system | Xanthomonas citri | Proteínas

Resumo

Neste projeto temático pretendemos desenvolver duas vertentes de pesquisa sobre a biologia do fitopatógeno Xanthomonas citri (Xac), o agente causador do cancro cítrico. i) Metabolismo do segundo mensageiro c-di-GMP: síntese, degradação e receptores. Bactérias podem adotar múltiplos estilos de vida. Em um extremo, há crescimento planctônico em meio líquido em que células vivem individualmente, frequentemente empregando flagelo para nadar na direção de quimioatraentes ou na direção oposta de quimiorepelentes. Outro estilo de vida envolve crescimento estático em uma superfície de uma comunidade de muitas células (muitas vezes chamadas biofilmes). A habilidade de transitar entre estes, e intermediários, estilos de vida requer a coordenação de uma série de eventos de desenvolvimento celular e uma grande variedade de comportamentos fisiológicos complexos, por exemplo, "quorum sensing", múltiplos tipos de motilidade, adesão a superfícies, secreção de exopolissacarídeos, surfactantes e enzimas extracelulares e a produção de fatores de virulência. Há uma grande quantidade de evidência que o dinucletídeo bis(3´à5´) di-GMP cíclico (c-di-GMP) desempenha um papel central nesta coordenação no reino de bactérias. O c-di-GMP é sintetizado por diguanilato ciclases (domínios GGDEF), é degradado por duas classes de fosfodiesterases (domínios EAL e HD-GYP) e existe uma variedade de famílias de receptores de c-di-GMP (ie domínios PilZ, FleQ, CLP, domínios GGDEF e EAL não-catalíticos e "riboswitches"). O genoma da Xac codifica dezenas de domínios ciclase, fosfodiesterases e receptores de c-di-GMP, a maioria dos quais estão associados covalentemente ou não-covalentemente a outros domínios com um largo espectro de atividades associadas a sinalização molecular. O nosso desafio é entender os princípios de regulação enzimática das ciclases e fosfodiesterases e os princípios que regulam as afinidades dos receptores para c-diGMP. Também queremos entender os detalhes moleculares das interações entre estes e outros domínios e como estas interações afetam suas atividades enzimáticas e afinidades por c-di-GMP. ii) Sistemas de secreção de tipo IV. Muitas bactérias patogênicas empregam sistemas de secreção de macromoléculas para transferir fatores de virulência para dentro das células hospedeiras. Neste projeto, pretendemos continuar nossos estudos estruturais e funcionais sobre o sistema de secreção do tipo IV da Xac. O enorme tamanho deste sistema secretório, que contem múltiplas cópias de pelo menos uma dúzia de subunidades diferentes e peso molecular > 1 megaDalton, gera grandes desafios para estudar sua estrutura. Outros desafios serão identificar e caracterizar substratos específicos secretados por este sistema. Nestes estudos empregaremos métodos de Biologia Estrutural (cristalografia, ressonância magnética nuclear, SAXS, simulações moleculares, SCA), a produção e caracterização de nocautes gênicos, enzimologia e estudos de expressão gênica. (AU)

Publicações científicas

(14)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

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