Elucidação da via de biossíntese do antibiótico korormicina em Pseudoalteromonas J010 e produção heteróloga em E. coli

• Processo: 17/09695-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 05 de setembro de 2017
• Data de Término da vigência: 04 de setembro de 2018
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Adilson José da Silva
• Beneficiário: Adilson José da Silva
• Pesquisador Anfitrião: Mattheos Koffas
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Rensselaers Polytechnic Institute, Estados Unidos
• Vinculado ao auxílio: 16/10636-8 - Da fábrica celular à biorrefinaria integrada Biodiesel-Bioetanol: uma abordagem sistêmica aplicada a problemas complexos em micro e macroescalas, AP.BIOEN.TEM
• Assunto(s): Engenharia bioquímica Engenharia metabólica Produtos naturais Biologia sintética
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biologia Sintetica | Crispr | Engenharia metabólica | Korormicina | organismos marinhos | Produtos Naturais | Engenharia Bioquímica

Resumo

O surgimento de bactérias multi-resistentes representa uma séria ameaça à saúde em todo o mundo, e tem impulsionado a busca por novos agentes antimicrobianos. Nesse contexto, alguns produtos naturais de origem marinha aparecem como candidatos promissores, entre os quais está a korormicina. Apesar de seu mecanismo de ação ainda não estar completamente elucidado, já se sabe que esse composto é um potente e seletivo inibidor da enzima Na(+)-NQR, responsável pela formação do gradiente de Na+ na membrana de algumas bactérias Gram-negativas. A inibição desse sistema impede a respiração dessas bactérias e desestabiliza sistemas de efluxo, dando à korormicina a capacidade de afetar processos vitais de um grupo de bactérias Gram-negativas, e possivelmente de resgatar a ação antimicrobiana de outros antibióticos. O sequenciamento do genoma da bactéria Pseudoalteromonas J010 permitiu a identificação de um cluster gênico de biossíntese de produtos naturais (BGC), possivelmente relacionado à korormicina, contendo um operon composto por 6 genes (krmABCDEF). Neste projeto, propõe-se o estudo desse BGC por técnicas de CRISPR/Cas9 e dCas9 para a confirmação de seu papel na síntese da korormicina, e posteriormente a clonagem em E. coli dos genes do operon utilizando os plasmídeos do sistema ePathBrick. Essa abordagem deve permitir a elucidação da via biossintética desse composto, ainda desconhecida, e sua produção de forma heteróloga pela primeira vez. (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)

MAYNARD, ADAM; BUTLER, NICOLE L.; ITO, TAKESHI; DA SILVA, ADILSON JOSE; MURAI, MASATOSHI; CHEN, TSUTE; KOFFAS, MATTHEOS A. G.; MIYOSHI, HIDETO; BARQUERA, BLANCA. Antibiotic Korormicin A Kills Bacteria by Producing Reactive Oxygen Species. Journal of Bacteriology, v. 201, n. 11, JUN 2019. (17/09695-2)

DA SILVA, ADILSON JOSE; CUNHA, JOSIVAN DE SOUZA; HREHA, TERI; MICOCCI, KELLI CRISTINA; SELISTRE-DE-ARAUJO, HELOISA SOBREIRO; BARQUERA, BLANCA; KOFFAS, MATTHEOS A. G.. Metabolic engineering of E. coli for pyocyanin production. METABOLIC ENGINEERING, v. 64, p. 15-25, MAR 2021. (19/11437-7, 17/09695-2)