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

Processo: 22/03967-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de setembro de 2022
Vigência (Término): 31 de agosto de 2023
Área do 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

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)

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