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Determinantes estruturais da atividade necrótica e epidermolítica da proteína esfoliativa C (ExhC) de Staphylococcus sciuri

Processo: 20/13921-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de março de 2021
Vigência (Término): 29 de fevereiro de 2024
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
Pesquisador responsável:Raghuvir Krishnaswamy Arni
Beneficiário:Carolina Gismene
Instituição-sede: Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José do Rio Preto. São José do Rio Preto , SP, Brasil
Assunto(s):Biologia molecular   Biologia estrutural   Staphylococcus   Necrose   Epidermite exsudativa do suíno   Desmogleína 1

Resumo

Staphylococcus sciuri é uma bactéria comensal e patogênica de significativa relevância clínica e veterinária. Recentemente, uma cepa de S. sciuri foi descrita como o agente etiológico da Epidermite Exsudativa em suínos na China e o principal fator de virulência envolvido nesta manifestação clínica foi a proteína esfoliativa C (ExhC). A ExhC de S. sciuri, além de causar esfoliação epidérmica em suínos e ratos recém-nascidos, foi capaz de induzir necrose celular in vitro, especificamente na linhagem de fibroblastos renais de hamsters recém-nascidos (BHK-21), propriedade até então desconhecida entre as toxinas esfoliativas (ETs). A produção de fragmentos recombinantes da ExhC permitiu concluir que interações específicas no domínio contendo os resíduos de aminoácidos 79-128 são responsáveis pela atividade necrótica observada. O alinhamento de aminoácidos do domínio necrótico com as regiões correspondentes das demais ETs, indicou a presença de resíduos de aminoácidos totalmente conservados ou com propriedades bioquímicas similares na maioria das ETs, exceto na ExhC de S. sciuri. Esta avaliação in silico instituiu a base para a construção e expressão de uma proteína ExhC com mutação em quatro resíduos de aminoácidos e sem atividade necrótica nos testes in vitro com a linhagem BHK-21. Devido ao sucesso experimental dos resultados preliminares, o principal objetivo deste estudo tornou-se verificar, especificamente, qual ou quais desses resíduos de aminoácidos mutados são essenciais para a atividade necrótica desta enzima e determinar os detalhes estruturais e interações específicas do domínio necrótico para melhor compreensão das especificidades do seu mecanismo de ação e busca de possíveis inibidores para essa atividade. Experimentos com uma proteína esfoliativa ETD quimérica, com substituição da região correspondente pelos resíduos 79-128 de aminoácidos da proteína ExhC, também serão realizados para avaliar os efeitos dessa substituição. Além disso, o mecanismo de ação esfoliativo epidérmico da ExhC de S. sciuri será investigado por meio da análise de interações específicas entre essa enzima e seus substratos: a desmogleína-1 suína e murina. (AU)