Como bactérias coordenam a biogênese de membranas com o crescimento e a divisão celular?

• Processo: 16/05203-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de setembro de 2016 - 28 de fevereiro de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Frederico José Gueiros Filho
• Beneficiário: Frederico José Gueiros Filho
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Fosfolipídeos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: carência de lipídeos | Fosfolipídeos | interação proteína membrana | PlsX | ppGpp | RelA | Biologia Celular Bacteriana

Resumo

Um aspecto crucial porém pouco reconhecido do crescimento e sobrevivência celular é a necessidade de que a biosíntese de suas macromoléculas constituintes seja precisamente coordenada. No caso de bactérias, isso significa produzir quantidades adequadas de quatro classes de macromoléculas: ácidos nucléicos, proteínas, lipídeos e os polissacarídeos que constituem a parede celular. A base molecular dessa coordenação é conhecida em alguns casos. Em outros, ela ainda é um mistério. Neste projeto propomos investigar como bactérias Gram positivas coordenam a síntese de lipídeos e membranas com suas outras atividades biossintéticas, e em resposta às condições ambientais e aos diferentes eventos do ciclo celular. Planejamos focar em dois aspectos: 1) o papel da enzima PlsX no acoplamento da síntese de ácidos graxos e fosfolipídeos, e 2) o papel do nucleotídeo sinalizador ppGpp na coordenação entre síntese de lipídeos e crescimento celular. Para atingir estes objetivos, aplicaremos técnicas modernas de microscopia de fluorescência, genética microbiana e bioquímica para determinar como PlsX se associa com a membrana celular e como esta associação afeta sua atividade enzimática e sua regulação. Uma gama de abordagens igualmente ampla será utilizada para estudar como que a carência de lipídeos ativa RelA, a sintetase produtora de ppGpp, e como este nucleotídeo contribui para a manutenção da viabilidade celular quando a síntese de lipídeos está bloqueada. Finalmente, desenvolveremos ensaios para a triagem de pequenas moléculas capazes de inibir PlsX e RelA. Como o correto controle da síntese de lipídeos é essencial para viabilidade, as descobertas deste projeto poderão levar a identificação de novos candidatos a antibióticos. (AU)

Publicações científicas

(5)

(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)

CAUZ, ANA C. G.; CARRETERO, GUSTAVO P. B.; SARAIVA, GREICE K. V.; PARK, PETER; MORTARA, LAURA; CUCCOVIA, IOLANDA M.; BROCCHI, MARCELO; GUEIROS-FILHO, FREDERICO J.. Violacein Targets the Cytoplasmic Membrane of Bacteria. ACS INFECTIOUS DISEASES, v. 5, n. 4, p. 539-549, APR 2019. (13/08166-5, 16/05203-5, 12/20116-0)

SASTRE, DIEGO E.; BASSO, LUIS G. M.; TRASTOY, BEATRIZ; CIFUENTE, JAVIER O.; CONTRERAS, XABIER; GUEIROS-FILHO, FREDERICO; DE MENDOZA, DIEGO; NAVARRO, MARCOS V. A. S.; GUERIN, MARCELO E.. Membrane fluidity adjusts the insertion of the transacylase PlsX to regulate phospholipid biosynthesis in Gram-positive bacteria. Journal of Biological Chemistry, v. 295, n. 7, p. 2136-2147, FEB 14 2020. (16/05203-5, 15/21583-0, 14/00206-0, 14/13411-1)

SASTRE, DIEGO E.; PULSCHEN, ANDRE A.; BASSO, LUIS G. M.; PARIENTE, JHONATHAN S. BENITES; MARQUES NETTO, CATERINA G. C.; MACHINANDIARENA, FEDERICO; ALBANESI, DANIELA; NAVARRO, MARCOS V. A. S.; DE MENDOZA, DIEGO; GUEIROS-FILHO, FREDERICO J.. The phosphatidic acid pathway enzyme PlsX plays both catalytic and channeling roles in bacterial phospholipid synthesis. Journal of Biological Chemistry, v. 295, n. 7, p. 2148-2159, FEB 14 2020. (16/05203-5, 15/21583-0, 14/00206-0, 14/13411-1)

YU, YUANCHEN; ZHOU, JINSHENG; GUEIROS-FILHO, FREDERICO J.; KEARNS, DANIEL B.; JACOBSON, STEPHEN C.. Noc Corrals Migration of FtsZ Protofilaments during Cytokinesis in Bacillus subtilis. MBIO, v. 12, n. 1, JAN-FEB 2021. (16/05203-5)

YU, YUANCHEN; DEMPWOLFF, FELIX; OSHIRO, REID T.; GUEIROS-FILHO, FREDERICO J.; JACOBSON, STEPHEN C.; KEARNS, DANIEL B.. The Division Defect of a Bacillus subtilis minD noc Double Mutant Can Be Suppressed by Spx-Dependent and Spx-Independent Mechanisms. Journal of Bacteriology, v. 203, n. 18, SEP 2021. (16/05203-5)