OhrR, um Fator de Transcrição Redox-Regulado: Elucidação de Mecanismos Bioquímicos, Estruturais, Genéticos e Virulência BacterianaCaracterização do sensor redox OhrR e sua função regulatória em Pseudomonas aeruginosa

• Processo: 25/13376-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2029
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Metabolismo e Bioenergética
• Pesquisador responsável: Luis Eduardo Soares Netto
• Beneficiário: Luca Paulino Otvos
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07937-8 - Redoxoma, AP.CEPID
• Assunto(s): Pseudomonas aeruginosa
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: OhrR | Pseudomonas aeruginosa | sensor redox | biologia redox

Resumo

Pseudomonas aeruginosa é um patógeno oportunista Gram-negativo classificado pela OMS como prioridade crítica devido à sua elevada resistência a antibióticos e sua associação com infecções hospitalares graves. Sua capacidade de adaptação a ambientes hostis está associada à resistência antimicrobiana e à habilidade de neutralizar defesas do hospedeiro, como o estresse oxidativo promovido por neutrófilos, que inclui a produção de peróxidos orgânicos. P. aeruginosa utiliza sistemas antioxidantes especializados, destacando-se o sistema Ohr-OhrR na resposta a peróxidos orgânicos. Nesse sistema, a enzima Ohr atua na detoxificação de peróxidos orgânicos, sendo sua expressão reprimida pelo fator de transcrição OhrR, um sensor redox da família MarR. Em condições oxidativas, a OhrR sofre modificações que levam à sua dissociação do DNA, liberando a transcrição de ohr. Cabe destacar que estudos com Caenorhabditis elegans demonstraram o envolvimento de OhrR de P. aeruginosa (PaOhrR) em virulência.As propriedades redox específicas de PaOhrR; os mecanismos envolvidos em sua regeneração e a extensão de seu regulon permanecem pouco compreendidos. Dados preliminares do nosso grupo indicam que a PaOhrR é funcionalmente ativa e altamente reativa a peróxidos orgânicos. Nossa hipótese central é que a PaOhrR atua como um sensor redox chave que coordena a resposta ao estresse oxidativo e influencia a virulência bacteriana. Neste projeto propomos investigar os mecanismos moleculares de regulação transcricional mediada por PaOhrR. Os objetivos incluem: (i) caracterização bioquímica e estrutural da PaOhrR, com foco em sua reatividade a peróxidos orgânicos, interação com DNA e papel de resíduos conservados; (ii) identificação dos sistemas redutores envolvidos na regeneração da sua forma funcional; (iii) geração de mutantes bacterianos da PaOhrR por CRISPR-Cas9 para avaliar o impacto de mutações na afinidade de ligação ao DNA e na virulência bacteriana; (iv) mapeamento global do regulon de PaOhrR por meio de análises transcriptômicas; e (v) avaliação da participação do sistema Ohr-OhrR na sinalização lipídica oxidativa durante a interação com fagócitos, por meio de análises lipidômicas em co-cultivos. Espera-se que o projeto forneça uma compreensão abrangente dos mecanismos moleculares pelos quais a PaOhrR detecta e responde ao estresse oxidativo, contribuindo para elucidar a fisiologia redox e os determinantes de virulência de P. aeruginosa. Esses conhecimentos poderão abrir novas perspectivas para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas voltadas a esse patógeno multirresistente.