Análise bioquímica, estrutural e funcional de CsMES1, uma metilesterase de salicilato de C. sinensis envolvida na resposta de defesa contra o cancro cítrico

Autor(es)

Caio Cesar de Lima Silva

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2019-02-27

Membros da banca

Celso Eduardo Benedetti; Alessandra Alves de Souza; Ana Carolina Migliorini Figueira; Priscila Oliveira de Giuseppe; Ronaldo José Durigan Dalio

• Orientador: Celso Eduardo Benedetti

Resumo

O ácido salicílico (SA) e seu éster de metila, salicilato de metila (MeSA), são conhecidos como indutores de defesa local e sistêmica em plantas, respectivamente. SA é importante na resposta de defesa local contra microrganismos biotróficos, e sua conversão a partir de MeSA é essencial para o desenvolvimento da chamada resistência sistêmica adquirida (SAR). Essa conversão é realizada por metilesterases da família MES/SABP2. Em trabalho prévio, onde se analisou a expressão diferencial de genes de laranja doce (Citrus sinensis) em resposta a bactérias causadoras do Cancro Cítrico, identificou-se um gene que codifica uma proteína pertencente à família MES/SABP2, denominada CsMES1. CsMES1 é induzida localmente em resposta à infecção por Xanthomonas citri subsp. citri (Xc), agente causal do Cancro Cítrico em citros, mas preferencialmente induzida em resposta à infecção por Xanthomonas fuscans subsp. aurantifolii patotipo `C¿ (Xa), que induz uma resposta de hipersensibilidade em variedades de laranja doce. Assim, esse trabalho teve como principais objetivos avaliar o papel de CsMES1 na resposta de defesa local contra Xa e Xc, como também caracterizar bioquimicamente sua atividade enzimática. Neste?trabalho,?mostrou-se que CsMES1?não?é apenas?estruturalmente?homóloga?à proteína `Salicylic Acid-Binding Protein 2¿ de tabaco (NtSABP2), mas também catalisa a reação de conversão de MeSA em SA. Análises de modelos moleculares estruturais de CsMES1 indicam que CsMES1 e NtSABP2 apresentam a mesma tríade catalítica no sítio ativo e ligam SA de forma similar. Entretanto, verificou-se que CsMES1 possui uma menor afinidade por SA comparado à NtSABP2. Consistente com esses achados, identificou-se um polimorfismo de aminoácidos em um resíduo do sítio ativo nas proteínas da família MES de C. sinensis e outras espécies de plantas, que influencia de forma significativa a atividade metilesterásica sobre MeSA e a afinidade por SA. Através do uso de mutantes e modelagem molecular de CsMES1, verificou-se que a interação da cadeia lateral do resíduo polimórfico é dependente da hidroxila na posição orto do anel aromático de SA. Tais resultados explicam, assim, um possível papel do resíduo polimórfico na velocidade de reação como também no `feedback¿ negativo induzido pelo produto da reação. Esse trabalho mostra ainda que SA e transcritos de CsMES1 e outros genes envolvidos na via de sinalização de SA são detectados em folhas de laranja doce preferencialmente na interação incompatível com Xa, quando comparado à interação compatível com Xc. Além disso, verificou-se que aplicações de SA e MeSA em folhas de citros inibem o desenvolvimento dos sintomas do Cancro Cítrico, enquanto que um inibidor competitivo de CsMES1 aumenta a severidade desses sintomas. Os resultados, portanto, sugerem que CsMES1 e SA desempenham uma função importante na defesa local contra as bactérias causadoras do Cancro Cítrico (AU)

• Processo FAPESP: 13/22399-2 - Análise bioquímica e funcional de CsEIE, uma proteína de Citrus sinensis envolvida na defesa contra Xanthomonas citri
• Beneficiário: Caio Cesar de Lima Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto