Caracterização funcional e estrutural da proteína Glurho de Xylella fastidiosa.

• Processo: 10/16827-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2010
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2012
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Metabolismo e Bioenergética
• Pesquisador responsável: Marcos Antonio de Oliveira
• Beneficiário: Carla Peres de Paula
• Instituição Sede: Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus Experimental do Litoral Paulista. São Vicente , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 07/50930-3 - Análise funcional e estrutural de proteínas antioxidantes dependentes de tióis: uma investigação de mecanismos moleculares de catálise e da formação de complexos protéicos contendo dissulfetos mistos, AP.JP
• Assunto(s): Xylella fastidiosa Espécies de oxigênio reativas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Defesas celulares | espécies reativas de oxigênio | Glutarredoxina | Rodanase | Xylella fastidiosa | Caracterização funcional de enzimas antioxidantes

Resumo

A Clorose Variegada dos Citros (CVC) é a uma das mais devastadoras doenças dos citros no Estado de São Paulo, sendo responsável por elevadas perdas financeiras anuais e seus sintomas atingem 40% dos laranjais no estado. Seu agente etiológico é a bactéria Xylella fastidiosa, a qual é restrita ao xilema da planta, sua transmissão é efetuada por diversas espécies de "cigarrinhas" sendo que sua infestação provoca a oclusão dos vasos responsáveis por levar água e nutrientes da raiz para a copa da planta. Com o agravamento da doença os frutos ficam com tamanho reduzido, e maturação precoce e a sua perda de peso pode chegar a 75%. Apesar de seu efeito arrasador, até o momento nenhuma forma de combate à doença causada pela X. fastidiosa se mostrou totalmente eficaz. A produção de oxidantes por plantas é uma das principais respostas de defesa contra a invasão por parte de patógenos. Adicionalmente, tecidos vegetais também sintetizam cianeto como uma forma de se defender contra patógenos ou à predação. Entretanto, durante o curso da evolução, os patógenos, desenvolveram mecanismos para conseguir desativar esses compostos, nas quais consistem de enzimas antioxidantes e proteínas envolvidas na decomposição de cianeto. X. fastidiosa apresenta em seu genoma a ORF XF2066 que codifica uma proteína, altamente expressa, a qual pode estar envolvida com os dois processos supracitados. Esta proteína, aqui denominada de Glurho, possui em sua extremidade N-terminal um domínio com alta similaridade as glutarredoxinas monotiólicas as quais são de grande importância para a manutenção da homeostase REDOX da célula. Na região central possui um domínio com similaridade a ligação de grupamentos Fe-S e na porção C-terminal Glurho possui um domínio com similaridade à rodanases bacterianas as quais estão envolvidas na decomposição de cianeto e assimilação de enxofre. Adicionalmente, a análise em banco de dados genéticos aponta que esta proteína é exclusiva de bactérias, grande parte pertencente ao gênero Xanthomonas, sendo que uma significante fração dos organismos que a possuem são patógenos. Os objetivos deste projeto são a caracterização funcional e estrutural avaliando a atividade de glutarredoxina, decomposição de H2O2 e rodanase, sua habilidade de se ligar a grupamentos Fe-S e investigar aspectos da estrutura terciária e quaternária desta proteína através de metodologias como espalhamento dinâmico de luz (DLS) e cromatografia de exclusão molecular. Também é objetivo deste projeto a padronização da expressão e purificação de Glurho em altas quantidades e elevado grau de pureza o que pode permitir posteriormente ensaios de cristalização desta proteína visando a determinação de sua estrutura cristalográfica através da difração de raios-X. O estudo de proteínas de defesa únicas de patógenos, como o produto da ORF XF2066, que podem desempenhar um papel importante na infecção e manutenção do patógeno em seu hospedeiro, parece ser de grande relevância, já que, compreendendo os mecanismos de ação desta proteína e caracterizando sua forma estrutural, pode permitir o desenvolvimento de novas estratégias de combate a CVC.

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)

DE PAULA, CARLA PERES; DOS SANTOS, MELINA CARDOSO; TAIRUM, CARLOS A.; BREYER, CARLOS ALEXANDRE; TOLEDO-SILVA, GUILHERME; TOYAMA, MARCOS HIKARI; MORI, GUSTAVO MARUYAMA; DE OLIVEIRA, MARCOS ANTONIO. Glutaredoxin-like protein (GLP)-a novel bacteria sulfurtransferase that protects cells against cyanide and oxidative stresses. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 104, n. 12, APR 2020. (13/16192-6, 13/07937-8, 17/19942-7, 17/06263-4, 11/13500-6, 07/50930-3, 17/20291-0, 10/00172-8, 10/16827-3)