Caracterização funcional e estrutural da proteína ZapA de Bacillus

• Processo: 12/15123-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de outubro de 2012
• Vigência (Término): 31 de agosto de 2016
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Ana Carolina de Mattos Zeri
• Beneficiário: Maria Luiza Caldas Nogueira
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 12/24916-1 - Estudos estruturais da proteína ZapA de B. stearothermophilus, BE.EP.DR
• Assunto(s): Proteínas Divisão celular Bacillus subtilis Bacillus stearothermophilus
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: FtsZ | Rmn | ZapA | Rmn

Resumo

A divisão bacteriana ocorre através de um aparato citocinético que se contrai, originando duas células filhas. Este aparato, também conhecido como divisomo, é um complexo macromolecular responsável pela mudança na direção de crescimento do envelope bacteriano (membrana e parede celular), de maneira a criar o septo de divisão. Uma etapa chave na divisão é a formação do anel Z, um polímero da tubulina procariótica FtsZ, que circunda a membrana celular formando um anel na região central da célula. Assim que este anel é formado, ele recruta outras proteínas importantes para a divisão celular, estabelecendo divisomos funcionais. Sabe-se que existem dois grandes grupos de proteínas componentes do divisomo, sendo o primeiro grupo composto por proteínas transmembranares, que são a porção do divisomo encarregada da síntese da parede celular que formará o septo de divisão, e o segundo grupo por proteínas essencialmente citoplasmáticas, que modulam a dinâmica do anel Z através da regulação espaço-temporal da sua formação. A dinâmica da formação do anel Z depende da polimerização de FtsZ e de proteínas que modulam tanto esta polimerização, quanto a organização estrutural do polímero de FtsZ e, embora amplamente estudada, ainda pouco se sabe sobre os mecanismos moleculares de interação entre as proteínas envolvidas. As proteínas que modulam a dinâmica do anel Z são divididas em moduladoras negativas e positivas. Em B. subtilis, os principais moduladores negativos são os sistemas Noc e MinCD, sendo que o primeiro evita que o anel Z seja formado sobre o nucleóide enquanto que o segundo inibe a formação do anel Z sobre os polos celulares. A soma dos dois sistemas faz com que o anel seja formado na região central da célula, para que sejam formadas duas células filhas idênticas. Os moduladores positivos são aqueles que auxiliam a polimerização de FtsZ e estabilizam a interação entre os protofilamentos formados por polímeros desta proteína. Especula-se que um destes moduladores possa atuar também como inibidor da hidrólise do GTP, evitando a despolimerização dos protofilamentos. Neste trabalho daremos enfoque a uma moduladora positiva de FtsZ, a proteína ZapA (Z ring associated protein A), que promove a associação lateral de filamentos de FtsZ auxiliando a formação de um anel contínuo a partir de polímeros relativamente curtos. Nosso objetivo é caracterizar, em níveis moleculares, a interação entre FtsZ de B. subtilis e ZapA, desvendar a estrutura de ZapA de B. stearothermophilus e buscar possíveis ligantes sintéticos que induzam a despolimerização de FtsZ, utilizando para isso técnicas de Ressonância Magnética Nuclear. O melhor entendimento da interação entre estas duas proteínas pode auxiliar a elucidar esta complexa dinâmica da divisão celular bacteriana e a busca por novos fragmentos de ligantes a com afinidade por FtsZ pode ser útil para o desenvolvimento de novos fármacos de ação bactericida. (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)

NOGUEIRA, MARIA LUIZA C.; SFORCA, MAURICIO LUIS; CHIN, YANNI K. -Y.; MOBLI, MEHDI; HANDLER, AARON; GORBATYUK, VITALIY Y.; ROBSON, SCOTT A.; KING, GLENN F.; GUEIROS-FILHO, FREDERICO J.; DE MATTOS ZERI, ANA CAROLINA. Backbone and side chain NMR assignments of Geobacillus stearothermophilus ZapA allow identification of residues that mediate the interaction of ZapA with FtsZ. BIOMOLECULAR NMR ASSIGNMENTS, v. 9, n. 2, p. 387-391, OCT 2015. (12/15123-8, 12/24916-1, 10/51866-0)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

NOGUEIRA, Maria Luiza Caldas. Caracterização funcional e estrutural da proteína ZapA, envolvida na divisão celular bacteriana. 2016. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia Campinas, SP.