Varredura de moléculas que inibem fatores de transcrição bacterianos

• Processo: 24/16116-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Marilis Do Valle Marques
• Beneficiário: Sylvia Ellen Kempenich
• 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): Bactérias Regulação da expressão gênica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bactérias | Inibição de fatores de transcrição | Varredura de bibliotecas | Regulação gênica

Resumo

Os fatores de transcrição (FT) são frequentemente vistos como difíceis de serem modulados por medicamentos, porque, em grande parte, os FTs eucariotos são predominantemente proteínas desordenadas intrinsecamente, o que as torna mais desafiadoras para inibição com pequenas moléculas (10.1038/s41573-021-00199-0). Em contraste, os FTs bacterianos possuem uma estrutura mais definida e são regulados naturalmente por moduladores alostéricos de pequenas moléculas. A descoberta de anti-indutores para o repressor Lac (10.1021/bi00679a024) sugere que é possível desenvolver inibidores de pequenas moléculas que interfiram na função de FTs.Neste estudo, vamos explorar essa possibilidade ao procurar inibidores para dois FTs amplamente distribuídos, FUR e XylR. A concentração de ferro intracelular deve ser rigorosamente controlada, pois é essencial como cofator enzimático e, simultaneamente, uma fonte de estresse oxidativo (Andrews et al., 2003; Leaden et al., 2018). Muitas bactérias patogênicas utilizam sideróforos e outros transportadores para adquirir ferro dos hospedeiros (Schaible e Kaufmann, 2004). O principal regulador da homeostase de ferro bacteriano é o FUR (Ferric Uptake Regulator). Quando ligado ao Fe2+, o FUR se associa a operadores específicos nas regiões promotoras dos seus genes alvo, inibindo a expressão gênica (Lee e Hellmann, 2007). O regulon completo do FUR em Caulobacter foi identificado (da Silva Neto et al., 2009) e inclui o gene hutA, que codifica um transportador de hemina (Balhesteros et al., 2017).Além disso, Caulobacter e outras bactérias são capazes de utilizar D-xilose como fonte de carbono. O operon de utilização de xilose (xylA) é reprimido pelo regulador XylR, que pertence à família LacI de fatores de transcrição (Meisenzahl et al., 1997; Stephens et al., 2007). É pretendido utilizar os promotores hutA e xylA para construir fusões gênicas reguladas por FUR e XylR, respectivamente. Essas cepas repórteres serão empregadas em varreduras contra bibliotecas comerciais de pequenas moléculas para identificar compostos que possam interferir na regulação. A identificação de anti-indutores nas bibliotecas de pequenas moléculas apoiará a hipótese de que os FTs bacterianos são alvos promissores para o desenvolvimento de novos medicamentos.