Caracterização do complexo nuclease/inibidor X-TfeXAC3266/X-TfiXAC3267 associado ao sistema de secreção tipo IV de Xanthomonas citri

• Processo: 25/03876-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Shaker Chuck Farah
• Beneficiário: Giovanna Freire Braz
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). 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): Biologia estrutural Interação proteína-proteína Xanthomonas citri
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biologia Estrutural | Interação proteína-proteína | nuclease | Xanthomonas citri | X-T4Ss | Biologia Estrutural

Resumo

O sistema de secreção tipo IV encontrado no fitopatógeno Xanthomonas citri (X-T4SS) funciona como uma nanomáquina poderosa que desempenha um papel crucial no contexto de competição bacteriana, mediando principalmente a secreção de toxinas para dentro de outras células. A nuclease X-TfeXAC3266, de predita ação citosólica na bactéria-alvo, tem massa molecular teórica de 92,5 kDa e conta com os domínios proteicos AHH e XVIPCD, que lhe conferem a capacidade de degradar DNA e de ser transportada pelo X-T4SS, respectivamente. Contudo, X-TfeXAC3266 pode ter sua atividade tóxica inibida pela proteína de imunidade cognata X-TfiXAC3267, mantida no citosol de X. citri como um mecanismo de defesa para evitar a auto-intoxicação. A hipótese inicial é que X-TfiXAC3267 poderia se ligar ao domínio catalítico AHH da toxina. Desse modo, o presente projeto visa caracterizar a estrutura tridimensional ainda desconhecida do complexo toxina-antitoxina formado pelas proteínas X-TfeXAC3266 e X-TfiXAC3267, utilizando métodos como expressão heteróloga em E. coli, purificação por cromatografia e subsequente análise estrutural por criomicroscopia eletrônica (cryo-EM) e/ou cristalização. A compreensão de sua estrutura, portanto, poderá esclarecer quais são as interações moleculares estabelecidas entre a toxina e a antitoxina de interesse, elucidando o mecanismo de inibição da nuclease e os potenciais domínios proteicos envolvidos; por fim, a caracterização estrutural deste complexo contribuirá para futuros estudos sobre as funções de X-TfeXAC3266 em X. citri e suas possíveis aplicações no campo da biotecnologia.