Estudo por criomicroscopia eletrônica da adsorção ao seu receptor de um bacteriófago específico ao pilus tipo IV

• Processo: 23/16089-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Bioquímica de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Cristiane Rodrigues Guzzo Carvalho
• Beneficiário: Gabriel Guarany de Araujo
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/10577-0 - Centro de Pesquisa em Biologia de Bactérias e Bacteriófagos (CEPID B3), AP.CEPID
• Assunto(s): Xanthomonas Biologia estrutural
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bacteriófago | Criomicroscopia eletrônica | Pilus tipo IV | Xanthomonas | Biologia estrutural

Resumo

Pesquisas com bacteriófagos (fagos) abriram promissoras perspectivas para o seu uso como antimicrobianos para o controle de doenças vegetais, animais, e humanas, sendo de especial interesse em uma era de crescente resistência a antibióticos. Entender como um fago reconhece uma célula bacteriana e inicia o processo de infecção é importante para lidar com alguns dos maiores desafios para estas aplicações, particularmente em relação ao desenvolvimento de resistência e espectro de atividade. Para investigar o evento inicial de reconhecimento do hospedeiro, a interação estrutural de um fago se ligando ao seu receptor será estudada neste projeto. ¦Xacm4-11 é um fago de cauda curta, capsídeo icosaédrico, DNA dupla fita, da família Podoviridae que é específico ao pilus tipo IV de motilidade twitching da bactéria fitopatogênica Xanthomonas citri pv. citri. Este fago forma in vitro um complexo estável ligando a sua cauda a pilus isolados de culturas de X. citri que podem ser co-precipitados e observados por microscopia eletrônica de transmissão. Para single particle analysis por criomicroscopia eletrônica (cryo-EM), a cauda do fago será quimicamente separada para evitar que os capsídeos de tamanho relativamente grande interfiram com o alinhamento das partículas. Uma reconstrução simétrica será realizada para as caudas isoladas enquanto para os pilus se realizará uma reconstrução helicoidal. Então, será possível encaixar essas reconstruções de cryo-EM de maior resolução dentro de uma reconstrução assimétrica de menor resolução do complexo cauda-pilus. Esta montagem final poderá revelar detalhes sem precedentes das bases moleculares para a adsorção de um podovírus a um pilus receptor, conferindo um novo entendimento sobre como esses assassinos de bactérias acertam seus alvos.