Caracterização funcional e estrutural preliminar da interação do domínio transpeptidase PonA1 de micobactérias com antibióticos beta-lactâmicos

• Processo: 22/03967-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Marcio Vinicius Bertacine Dias
• Beneficiário: Luís Victor Santana Rosa
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Antibióticos beta-Lactamas Mycobacterium tuberculosis Fluorometria Cristalografia de proteínas Caracterização funcional Estudo funcional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Antibióticos | beta-lactamicos | Cristalografia de Proteínas | Mycobacterium tuberculosis | proteínas ligadoras de penicilina | biofísica e bioquímica de proteínas

Resumo

A Tuberculose (TB) é uma doença infecciosa causada pelo patógeno Mycobacterium tuberculosis (MTB), sendo uma das principais causas de morte no mundo. O tratamento da doença é feito através da associação de alguns antimicrobianos por períodos extensos, o que resulta na interrupção do tratamento e promove a emergência de cepas multirresistentes, necessitando de uma busca por novos fármacos. Parte do sucesso de MTB como patógeno se deve a estrutura de sua complexa parede celular, que inclui de peptidoglicano, uma camada de arabinomanana e ácidos micólicos. Durante a biossíntese do peptidoglicano, foi observado que a enzima PonA1, uma proteína ligadora de penicilina (PBP), influencia no processo de crescimento e proliferação da MTB. Uma vez que PBPs são enzimas inibidas por antibióticos ²-lactâmicos, uma classe não utilizada para o tratamento da tuberculose torna-se interessante o estudo e tentativa de reposicionamento de fármacos, já que essas moléculas são seguras. Devido à dificuldade em obter MTB PonA1 em sua forma solúvel, constatada por estudos anteriores do laboratório, torna-se interessante o estudo funcional e estrutural com proteínas ortólogas, uma vez que estas apresentam sequências bastante conservadas e podem ser produzidas de maneira solúvel. Para isso, construções já disponíveis em nosso laboratório serão introduzidas em células competentes para produção das enzimas, que serão purificadas por afinidade, troca iônica e exclusão molecular. Posteriormente, essas proteinas serão submetidas a testes de cristalização, como também analisadas por fluorimetria de varredura diferencial contra uma biblioteca in house de ²-lactâmicos, além de ensaios de atividade utilizando um ²-lactâmico hidrolisável, a nitrocefina. Assim, este projeto visa produzir conhecimento acerca da interação da PonA1 de micobactérias, particularmente de M. tuberculsois, M. thermoresistibile e M. smegmatis com diferentes classes de antibióticos ²-lactâmicos, contribuindo para reposicionamento de antimicrobianos para o tratamento da tuberculose.(AU)