Estudos Funcionais e Estruturais de Transportadores do Tipo ABC de Mycobacterium tuberculosis e Xanthomonas citri

• Processo: 15/14514-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Andrea Balan Fernandes
• Beneficiário: Andrea Balan Fernandes
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Proteínas da membrana Transportadores de cassetes de ligação de ATP Xanthomonas citri Biologia estrutural Mycobacterium tuberculosis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biologia Estrutural | Mycobacterium tuberculosis | Proteinas de membrana | transportadores ABC | Xanthomonas citri | Proteínas de membrana

Resumo

Proteínas de membrana são consideradas os novos desafios da Biologia Estrutural dada a sua relevância médica. Mais de 50% dos alvos da indústria farmacêutica envolvem estas proteínas as quais representam cerca de 30% dos genomas de organismos. Com o objetivo de montarmos uma plataforma para a expressão e produção de proteínas de membrana em nosso laboratório, para uso em ensaios funcionais in vitro e estudos estruturais, escolhemos como alvos transportadores do tipo ABC (do inglês, ATP_Binding Cassete), uma das maiores famílias de proteínas integrais de membrana. Transportadores ABC apresentam grande relevância médica e farmacêutica uma vez que são relacionados ao desenvolvimento do fenômeno de múltipla resistência à drogas (MDR) no tratamento do câncer, resistência bacteriana, infectividade e patogênese. Apesar de extensivamente estudados em muitos organismos, existem poucos estudos funcionais ou estruturais sobre estes transportadores em Mycobcaterium tuberculosis e Xanthomonas citri, duas bactérias patogênicas estudadas pelo nosso grupo. Em trabalhos recentes, temos evidenciado a importância de componentes da família ABC na infecção e patogenicidade de X. citri, incluindo a presença de ao menos quatro transportadores relacionados à captação de sulfato (SbpCysUWA) e compostos sulfonados (SsuABCDE). A resolução da estrutura da proteína ligadora de sulfato Sbp na presença de sulfato e ensaios biofísicos confirmaram a sua função e expressão em ensaios in vivo. Em paralelo, em trabalho realizado em colaboração com a Dra Isabel de Moraes do Laboratório de Proteínas de Membrana do Diamond Light Source e OPPF em Oxfordshire, clonamos e realizamos análises de expressão de 17 transportadores do tipo ABC de M. tuberculosis, a maioria envolvida no efluxo de drogas como também na assimilação de moléculas fundamentais para o metabolismo celular. Dada a importância destes transportadores, a ausência de dados funcionais e a experiência do nosso grupo com esta família de proteínas, este projeto visa a caracterização funcional e estrutural dos transportadores de M. tuberculosis envolvidos com o transporte de glutamina (Rv2563/Rv2564), de drogas (Rv1747), e o transportador de sulfato de X. citri (SbpCysUWA). Neste sentido, pretende-se expressar, purificar e produzir os transportadores em complexo ou os componentes isolados para resolução de suas estruturas cristalográficas e realização de estudos funcionais. Ainda, o desenvolvimento deste projeto será de grande importância para a formação de um grupo com experiência na manipulação de proteínas de membrana para estudos funcionais e estruturais, uma das grandes áreas expoentes no estudo de proteínas e carentes no Brasil. (AU)

Publicações científicas

(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)

MEZA, A. N.; CAMBUI, C. C. N.; MORENO, A. C. R.; FESSEL, M. R.; BALAN, A.. Mycobacterium tuberculosis CysA2 is a dual sulfurtransferase with activity against thiosulfate and 3-mercaptopyruvate and interacts with mammalian cells. SCIENTIFIC REPORTS, v. 9, NOV 14 2019. (14/20921-6, 15/14514-1, 16/03196-1, 18/20162-9)

GUERRA, GABRIEL SOARES; BALAN, ANDREA. Genetic and structural determinants on iron assimilation pathways in the plant pathogen Xanthomonas citri subsp. citri and Xanthomonas sp.. Brazilian Journal of Microbiology, v. 51, n. 3, DEC 2019. (15/14514-1)

GUERRA, GABRIEL SOARES; BALAN, ANDREA. Genetic and structural determinants on iron assimilation pathways in the plant pathogen Xanthomonas citri subsp. citri and Xanthomonas sp.. Brazilian Journal of Microbiology, v. 51, n. 3, p. 13-pg., 2019-12-17. (15/14514-1)