Estudo de aciltransferases necessárias para a síntese de fosfolipídeos de membrana de bactérias Gram-positivas: um alvo atraente para a descoberta de drogas anti-bacterianas

• Processo: 14/13411-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2014
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Frederico José Gueiros Filho
• Beneficiário: Diego Emiliano Sastre
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Bactérias gram-positivas Aciltransferases Genética bacteriana
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aciltransferases | Bácterias gram-positivas | drogas anti-bacterianas | Síntese de Fosfolipídios | Genética bacteriana

Resumo

A biossíntese de lipídeos de membrana é uma via essencial para praticamente todas as bactérias. O precursor chave destas moléculas é o ácido fosfatídico (PtdOH) e glicerol-3- fosfato derivado da glicólise é a fonte universal para o esqueleto de glicerol de PtdOH. Existem duas vias distintas responsáveis pela acilação de glicerol-3-fosfato. A família de aciltransferases PlsB/PlsC foi descoberta em Escherichia coli, e os homólogos estão presentes em muitos eucariotos. Esta família de proteínas utiliza principalmente produtos finais de síntese dos ácidos graxos (acil-ACP), como doadores de acila, mas também podem usar acil-CoAs derivados de ácidos graxos exógenos. A segunda via, PlsX/PlsY/PlsC, é mais amplamente distribuída nas bactérias. A aciltransferase PlsY, que acila a posição 1 do glicerol-3-fosfato, utiliza como doador de acila exclusivamente acil-fosfato, o qual é produzido a partir de acil-ACP pela enzima chave PlsX. A acilação da posição 2 é realizado por membros da família de proteínas PlsC. Apesar da sua importância, pouco se sabe sobre os mecanismos de sinalização que permitem que as bactérias controlem sua composição lipídica de membrana dentro de limites estreitos. A regulação da atividade de PlsX continua sendo uma grande pergunta sem resposta em bioquímica e fisiologia bacteriana. Compreender esta enzima é particularmente relevante à luz do seu papel proposto na coordenação entre a síntese de ácidos graxos e fosfolipídeos nas principais bactérias patogênicas Gram-positivas. Além disso, a regulação genética da via PlsX/PlsY/PlsC, como a única rota para fosfolipídeos de membrana, continua a ser uma importante avenida a se explorar. Estas enzimas essenciais são únicas para as bactérias e, assim, representam um alvo atraente para o desenvolvimento de novos agentes antibacterianos, assim como FapR, o regulador transcricional global da expressão de PlsX e PlsC. Neste estudo, nos propusemos a estudar os mecanismos de regulação da atividade aciltransferase de PlsX e determinar a possível associação de PlsX com membranas e/ou a maquinaria de divisão celular. Além disso, vamos tentar identificar inibidores do tipo "small molecule" das proteínas-chave que regulam o metabolismo lipídico em bactérias Gram-positivas (FapR e PlsX) para combater o crescente problema da resistência dos agentes patogênicos aos antibióticos atuais. (AU)

Publicações científicas

(7)

(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)

SASTRE, DIEGO E.; SANTOS, LEIDAIANY P.; KAGOHARA, EDNA; ANDRADE, LEANDRO H.. Draft Whole-Genome Sequence of Psychrotrophic Arthrobacter sp. Strain 7749, Isolated from Antarctic Marine Sediments with Applications in Enantioselective Alcohol Oxidation. MICROBIOLOGY RESOURCE ANNOUNCEMENTS, v. 5, n. 43, OCT 2017. (14/13411-1, 17/02854-8)

MODENEZ, IAGO A.; SASTRE, DIEGO E.; MORAES, FERNANDO C.; MARQUES NETTO, CATERINA G. C.. Influence of Glutaraldehyde Cross-Linking Modes on the Recyclability of Immobilized Lipase B from Candida antarctica for Transesterification of Soy Bean Oil. Molecules, v. 23, n. 9, SEP 2018. (16/01622-3, 14/13411-1)

SASTRE, DIEGO E.; SANTOS, LEIDAIANY P.; KAGOHARA, EDNA; ANDRADE, LEANDRO H.. Draft Whole-Genome Sequence of Psychrotrophic Arthrobacter sp. Strain 7749, Isolated from Antarctic Marine Sediments with Applications in Enantioselective Alcohol Oxidation. GENOME ANNOUNCEMENTS, v. 5, n. 43, p. 2-pg., 2017-10-01. (17/02854-8, 14/13411-1)

PULSCHEN, ANDRE A.; SASTRE, DIEGO E.; MACHINANDIARENA, FEDERICO; ASIS, AGOSTINA CROTTA; ALBANESI, DANIELA; DE MENDOZA, DIEGO; GUEIROS-FILHO, FREDERICO J.. The stringent response plays a key role in Bacillus subtilis survival of fatty acid starvation. Molecular Microbiology, v. 103, n. 4, p. 698-712, FEB 2017. (14/26528-4, 14/13411-1)

SASTRE, DIEGO EMILIANO; BISSON-FILHO, ALEXANDRE; DE MENDOZA, DIEGO; GUEIROS-FILHO, FREDERICO J.. Revisiting the cell biology of the acyl-ACP: phosphate transacylase PlsX suggests that the phospholipid synthesis and cell division machineries are not coupled in Bacillus subtilis. Molecular Microbiology, v. 100, n. 4, p. 621-634, MAY 2016. (14/13411-1)

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)