Dinâmica molecular dos componentes do T4SS de Staphylococcus aureus

• Processo: 25/20177-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2026
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Cristiane Rodrigues Guzzo Carvalho
• Beneficiário: Aline Biazola Visnardi
• 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): Biologia computacional Staphylococcus aureus
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Computational biology | molecular dynamics simulations | Staphylococcus aureus | T4Ss | Biologia de proteínas

Resumo

As bactérias utilizam diferentes mecanismos de transferência horizontal para disseminar informações genéticas, sendo a conjugação, mediada pelo sistema de secreção do tipo IV (T4SS), o mais comum. Essas nanomáquinas não apenas transferem ssDNA ou dsDNA entre células, mas também participam da patogênese, transportando proteínas, toxinas e efetores para hospedeiros humanos e animais. A conjugação facilita a disseminação de genes de resistência a antibióticos, tornando os T4SS alvos estratégicos para conter a propagação dessas cepas, incluindo casos de pandrug-resistant (PDR), como em Enterococcus faecalis e Mycobacterium tuberculosis.Este projeto busca compreender o mecanismo de conjugação em bactérias Gram-positivas por meio de biologia estrutural e análises de dinâmica molecular. Apesar dos avanços do grupo de Gabriel Waksman nos estudos de T4SS em Gram-negativas, pouco se sabe sobre sua arquitetura em Gram-positivas, que apresentam diferenças significativas.O T4SS nessas bactérias é formado por duas ATPases (VirD4 e VirB4), proteínas do canal de translocação (VirB1, VirB3, VirB6 e VirB8) e outras de função desconhecida, enquanto em Gram-negativas o sistema é mais complexo, contendo três ATPases, proteínas adicionais do canal de translocação e estruturas do pilo. Essas diferenças refletem a composição do envelope celular: as Gram-positivas possuem uma única membrana e uma espessa camada de peptidoglicano, enquanto as Gram-negativas apresentam duas membranas e um espaço periplasmático, justificando a ausência de proteínas como VirB7, VirB9, VirB10 e VirB11 nas Gram-positivas.O mecanismo de transporte ainda não é totalmente elucidado, mas envolve o relaxossomo, que reconhece e processa a origem de transferência (OriT), interage com a proteína de acoplamento VirD4 e direciona o DNA ao aparato T4SS. Neste projeto, propomos investigar os componentes do T4SS de Staphylococcus aureus, buscando entender sua organização e funcionamento, o que poderá apoiar o desenvolvimento de novos fármacos para conter a disseminação da resistência antimicrobiana. (AU)