Produção heteróloga das fosfodiesterases c-di-GMP específicas da família HD-GYP de Pseudomonas aeruginosa e Xanthomonas axonopodis

• Processo: 12/10661-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2012
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Marcos Vicente de Albuquerque Salles Navarro
• Beneficiário: Naiara Utimura Torres
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 09/13238-0 - Estudos estruturais e funcionais de proteínas envolvidas em vias de sinalização celular mediadas por c-di-GMP, AP.JP
• Assunto(s): Biologia estrutural Diguanilato cíclico Cristalografia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biofilme Bacteriano | c-di-gmp | Clonagem e expressão heteróloga | Cristalografia | Fosfodiesterase HD-DYP | Biologia Estrutural

Resumo

Recentemente, muita ênfase tem sido dada à noção de que culturas bacterianas não só existem como uma suspensão de células individuais, mas também aparecem e funcionam como comunidades multicelulares, os chamados biofilmes. Em particular, a formação de biofilmes desempenha um papel crucial nas infecções hospitalares, na colonização patológica de órgãos, implantes e cateteres, e infecções causadas por patógenos oportunistas. Ocupando papel central no processo de formação de biofilme, encontra-se uma molécula mensageira encontrada apenas no mundo microbiano, guanosina monofosfato (3'-5-)-cíclica dimérica (c-di-GMP), responsável pelo controle da secreção, adesão, motilidade celular e aumento na citotoxicidade. Os níveis celulares de c-di-GMP são controlados por diguanilto ciclases (DCG) que contém o domínio GGDEF e fosfodiesterases (PDE) específicas que possuem os domínios EAL ou HD-GYP. Dentre essas três famílias de proteínas, as HD-GYP são as menos caracterizadas e pouco ainda se sabe a respeito de suas funções biológicas e mecanismo catalítico. Estudos pioneiros, no entanto já demonstram a importância dessa família de proteínas dentro das vias de sinalização mediadas por c-di-GMP. Por exemplo, no patógeno de plantas Xanthomonas campestris pv. Campestris, foi observado que uma proteína contendo o domínio HD-GYP associada a um sistema dois componentes (RpfG) controla positivamente a sínteze da matriz de polissacarídeos extracelulares (EPS) e fatores de virulência, ao passo que regula negativamente a formação de biofilmes. Visando uma maior compreensão dos mecanismos de ativação e atividade dessa família de fosfodiesterase, esse projeto tem como objetivo a clonagem de todas as enzimas HD-GYP encontradas nos genomas de X. axonopodis e P. aeruginosa (XAC2493, XAC0350, XAC1877, PA14_63210, PA14_30830, PA14_1082) e determinação de protocolos para expressão heteróloga e purificação. Espera-se que os protocolos de purificação determinados produzam altas quantidades de proteínas puras e homogêneas para estudos de cristalização e determinação de estruturas através de difração de raios X.