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Análise funcional da transferase e dioxigenase de enxofre Blh e sua proteína reguladora BigR, evolvidas na detoxificação de gás sulfídrico e resposta à hipóxia em Xylella fastidiosa e Agrobacterium tumefaciens

Texto completo
Autor(es):
Nayara Patricia Vieira de Lira
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Tese de Doutorado
Imprenta: Campinas, SP.
Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
Data de defesa:
Membros da banca:
Celso Eduardo Benedetti; Cristina Elisa Alvarez Martinez; Jörg Kobarg; Luis Eduardo Soares Netto; Silvana Aparecida Rocco
Orientador: Celso Eduardo Benedetti
Resumo

O gás sulfídrico (H2S) é amplamente conhecido como um gás tóxico, uma vez que inibe a respiração aeróbica por competir com o oxigênio e se ligar fortemente a centros metálicos da citocromo C oxidase (Cox). O operon bigR (Biofilm-Associated Growth Repressor) descoberto em Xylella fastidiosa e conservado em Agrobacterium tumefaciens e outras fitobactérias associadas à solo e raízes, atua na detoxificação do H2S. O mecanismo de detoxificação de H2S mediado pelo operon bigR envolve a oxidação do H2S à sulfito. O operon bigR codifica o repressor BigR, a proteína bifuncional Blh que apresenta atividades de sulfotransferase (ST) e dioxigenase de enxofre (SDO), e um transportador de sulfito composto por três proteínas de membrana. Em estudos anteriores do grupo, verificou-se que a ligação do repressor BigR ao seu DNA alvo depende do estado redox das cisteínas conservadas C42 e C108, as quais, quando oxidadas na forma de ligação dissulfeto intracadeia altera a conformação do domínio helix-turn-helix do repressor, impedindo sua ligação ao DNA, ativando assim o operon. Porém, a natureza da molécula sinalizadora responsável pela oxidação de BigR permanecia desconhecida. Ainda, em estudos genéticos anteriores, verificou-se que a proteína Blh era necessária para a oxidação do H2S a sulfito e importante para manter o crescimento da bactéria em condições de hipóxia. Entretanto, o mecanismo bioquímico pelo qual Blh promove tais fenótipos não era conhecido. Aqui, demostramos que o próprio H2S é capaz de oxidar BigR e dissociá-lo do DNA, levando assim à ativação do operon. Além disso, demonstramos que as atividades enzimáticas promovidas pelos domínios ST e SDO de Blh ocorrem de forma acoplada e dependente de glutationa reduzida, e que essas atividades se mostraram essenciais para manutenção da respiração aeróbica em condições de hipóxia. Tanto as atividades de ST e SDO de Blh produzem sulfito como produto de reação. Assim, sabendo-se que o íon sulfito é tóxico para plantas, estudamos o possível efeito do sulfito em folhas de citros infectadas por X. fastidiosa. Verificamos que sulfito causa clorose em folhas de citros e que plantas de laranja doce infectadas com X. fastidiosa apresentam maiores níveis de sulfito e de transcritos dos genes SiR (Sulfito redutase) e SO (sulfito oxidase) envolvidos na detoxificação do sulfito em plantas. Os dados sugerem, portanto, que plantas infectadas com X. fastidiosa, com sintomas da Clorose Variegada dos Citros (CVC), estão sob estresse de sulfito e que o sulfito produzido pela atividade do operon bigR poderia contribuir para o desenvolvimento dos sintomas da CVC (AU)

Processo FAPESP: 13/24043-0 - Análise funcional do operon bigR de Xylella fastidiosa, envolvido na detoxificação de gás sulfídrico: busca de inibidores para a dioxigensase de enxofre Blh e estudo do mecanismo redox de sinalização do sensor BigR
Beneficiário:Nayara Patricia Vieira de Lira
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado