Cristalização e determinação de estruturas cristalográficas de proteínas chaves na biossíntese de antibióticos glicopeptídicos

• Processo: 13/08794-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2013
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2014
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Marcio Vinicius Bertacine Dias
• Beneficiário: Carolina Wilson
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 10/15971-3 - Caracterização estrutural de enzimas envolvidas em vias de biossíntese de antibióticos com interesse biotecnológico, AP.JP
• Assunto(s): Antibióticos Cristalografia Glicopeptídeos Biossíntese de proteínas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Antibióticos | Biossintese | Cristalografia | estrutura de proteínas | glicopeptídeos | Cristalografia

Resumo

Muitos dos antibióticos naturais são moléculas produzidas por bactérias e fungos na luta pela sobrevivência em seu ambiente. Dessa forma, essas moléculas também podem atuar contra bactérias e fungos que sejam potenciais patógenos humanos apresentando, com isso, importantes aplicações clínicas. Porém devido a seu uso indiscriminado e constante, muitas bactérias patogênicas desenvolveram mecanismos de resistência a esses fármacos. Uma classe de antibióticos de grande importância na medicina são os glicopeptídeos, que apresentam uma estrutura complexa formada por uma heptapeptídeo central decorado por glicosilações, acilações e halogenações. A vancomicina e a teicoplanina são os dois principais antibióticos desta classe e são utilizadas no tratamento de infecções estafilococas, inclusive aquelas resistentes à meticilina. Entretanto, estas duas moléculas apresentam propriedades farmacológicas diferentes, possivelmente devido à presença de grupos acil e dos diferentes grupos de açúcares que estão ligados a ao núcleo central (aglicone) da molécula de teicoplanina ou vancomicina. Porém, as aciltransferases responsáveis por essa adição no núcleo central destes dois últimos antibióticos não apresentam estruturas cristalográficas, o que limita a sua aplicabilidade biotecnológica na produção de derivados de glicopeptídeos. Já as glicosiltransferases, que adicionam moléculas de aminoaçúcares, apesar de apresentam estruturas resolvidas, não se conhece o mecanismo de ligação do seu aceptor ou doador devido também à ausência de estruturas cristalográficas. No projeto a ser desenvolvido pelo aluno selecionado, ele estará envolvido na obtenção de cristais para essa aciltransferase do cluster gênico do antibiótico teicoplanina e para obtenção cristais e estruturas para complexo de glicosiltransferases relacionadas com a adição desta molécula de aminoaçúcares em diferentes antibióticos glicopeptídicos, como vancomicina, teicoplanina e composto A40926. A maioria destas enzimas já estão clonadas e protocolo de expressão e purificação já estão bem estabelecidos o que facilita uma rápida disponibilidade de proteína para a realização dos experimentos. (AU)