Arquitetura, interações e análise genômica das Mur ligases

Autor(es)

Karina Tamie Shirakawa

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2024-01-31

Membros da banca

Andréa Dessen; Priscila Oliveira de Giuseppe; Marcio Vinicius Bertacine Dias; Ana Carolina de Mattos Zeri; Deborah Schechtman

• Orientador: Andréa Dessen

Resumo

O peptidoglicano (PG) é um componente essencial da parede celular bacteriana, e por isso tem sido um dos principais alvos para a produção de antibióticos, desde a implementação da penicilina. As Mur ligases (MurC, MurD, MurE e MurF) são responsáveis pela etapa inicial da biossíntese do PG no citoplasma, e devido as suas características similares e seu envolvimento em um possível subcomplexo citoplasmático, essas enzimas têm sido extensivamente estudadas para o desenvolvimento de novos agentes antibacterianos. Na maioria das bactérias, as Mur ligases são expressas de forma isolada, como no caso de Streptococcus pneumoniae; porém, em algumas espécies certos genes mur são fusionados, como a fusão murEmurF em Bordetella pertussis. Desta forma, este trabalho teve como objetivo analisar as interações e isolar um complexo Mur de dois patógenos humanos, S. pneumoniae (Gram-positiva) e B. pertussis (Gram-negativa). Utilizando diferentes técnicas, foi demonstrada a interação transiente entre as Mur ligases tanto de S. pneumoniae quanto de B. pertussis, apresentando os primeiros indícios dessa interação em B. pertussis. Análises de bioinformática revelaram a existência de diferentes fusões das proteínas Mur, sendo MurE-MurF a mais abundante encontrada. Essas fusões Mur apresentam dois tipos de arquitetura em potencial: com um linker conectando as proteínas, ou com as proteínas justapostas conectadas por suas extremidades C e N-terminal. Nesta tese foi descrita a primeira estrutura de uma fusão MurE-MurF de B. pertussis, a qual apresenta uma estrutura peculiar não-predita pelos bancos de dados, representando uma sub-arquitetura das fusões Mur justapostas. Além disso, identificamos resíduos importantes envolvidos na interação entre MurE e MurF em MurE-MurF, que parece ter um certo grau de conservação nas demais fusões MurE-MurF e nas proteínas isoladas. Essa tese fornece importantes avanços na compreensão da interação entre essas enzimas, e na formação do subcomplexo citoplasmático do PG, que podem auxiliar nos estudos e elaboração de inibidores almejando as Mur ligases (AU)

• Processo FAPESP: 20/01286-9 - Estudo bioquímico, biofísico e estrutural de um complexo de enzimas Mur do operon de Bordetella pertussis
• Beneficiário: Karina Tamie Shirakawa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto