Caracterização Estrutural e Funcional do Sistema de Transporte Tricarboxilato Tripartite BctCBA de Bordetella pertussis

• Processo: 24/20003-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2029
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Leonardo Talachia Rosa
• Beneficiário: Natalia Fernanda Bueno
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/11936-6 - Tripartite Tricarboxylate Transporters (TTT): investigando rede de transporte e sinalização no patógeno re-emergente Bordetella pertussis, AP.JP
• Assunto(s): Bordetella pertussis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bordetella pertussis | Captação de citrato | Complexo macromolecular de proteínas de membrana | Crio-EM | Sistema de transporte BctCBA | Tripartite Tricarboxylate Transporters (TTT) | Bioquímica, Biologia estrutural e Biofísica

Resumo

A doença respiratória coqueluche, causada pela bactéria Gram-negativa Bordetella pertussis, representa um sério risco para bebês e crianças pequenas não vacinadas, levando a complicações respiratórias e, em muitos casos, à morte. Apesar da vacinação ter começado em 1940 e alcançar uma cobertura global perto de 85%, a doença registra aproximadamente 24 milhões de casos anuais, ocasionando em torno de 160.000 mortes entre crianças menores de 5 anos. B. pertussis é uma bactéria com requerimentos nutricionais rigorosos, já que sua fonte principal de carbono são só aminoácidos, dado que não pode metabolizar monossacarídeos por não possuir algumas enzimas que participam nas primeiras reações da via glicolítica. Por tanto, para sua sobrevivência, a bactéria utiliza sistemas de transporte de nutrientes altamente eficientes, destacando-se o sistema BctCBA pertencente à família TTT (Tripartite Tricarboxylate Transporters). O sistema BctCBA forma um canal de translocação composto pelas proteínas transmembrana BctB e BctA, enquanto a proteína BctC é a Proteína de Ligação ao Soluto (SBP). Segundo a literatura, a função biológica descrita para este sistema é o transporte de citrato, um componente crucial do ciclo do ácido cítrico e das reações anapleróticas ligadas a este. Estudos atuais e análises estruturais feitos em Alphafold2 sugerem que o complexo BctCBA transporta o citrato por um mecanismo do tipo "elevador", onde o substrato é conduzido através do canal por movimentos cíclicos. Esse mecanismo permite que o sítio de ligação ao substrato se exponha alternativamente entre o lado citoplasmático e o lado periplasmático da membrana, facilitando a captação eficiente de citrato em concentrações baixas. O projeto proposto visa elucidar o mecanismo de translocação do citrato através do sistema BctCBA utilizando Criomicroscopía eletrônica (Crio-EM), para descrever e aprofundar no entendimento das interações entre os domínios do complexo proteico e o substrato. Desta forma, espera-se contribuir com possíveis alvos para futuras pesquisas terapêuticas focadas no controle da doença