Estudos bioquímicos, estruturais e funcionais de hidrolases glicosídicas do fitopatógeno Xanthomonas citri subsp. citri str. 306

Autor(es)

José Alberto Diogo

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2023-11-24

Membros da banca

Mário Tyago Murakami; Claudio Chrysostomo Werneck; Cristina Elisa Alvarez Martinez; Wesley Cardoso Generoso

• Orientador: Priscila Oliveira de Giuseppe; Mário Tyago Murakami

Resumo

Como segundo maior produtor de frutas cítricas do mundo, o Brasil tem que lidar com uma série de doenças que atacam essa cultura, dentre elas o cancro cítrico, que tem como agente causal a bactéria Xanthomonas citri subsp. citri. Esse fitopatógeno possui codificado em seu genoma um número elevado de hidrolases glicosídicas (GH) em relação a outras espécies do gênero, sugerindo a utilização de diferentes enzimas e estratégias de desmonte da parede celular vegetal durante a colonização do hospedeiro. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo realizar a caracterização bioquímica, estrutural e funcional de cinco endoglucanases putativas de "Xanthomonas citri" subsp citri str. 306 presentes em diferentes famílias de GHs, sendo elas as enzimas XAC0028, XAC0029 e XAC0030, pertencentes à subfamília GH5_5, a enzima XAC0612, da subfamília GH5_1, e a XAC2522, da família GH9. As enzimas apresentam atividade ótima na faixa de pH entre 4,5 a 6,5, e temperatura ótima entre 30 e 40 °C, com exceção da XAC0612 que apresentou atividade máxima a uma temperatura de 65 °C. Testes de atividade com diferentes polissacarídeos revelaram que a enzima XAC0612 possui atividade elevada em glucomanano, maior que em carboximetilcelulose (CMC), e que também pode hidrolisar (hetero)mananos. Os dados de caracterização estrutural, revelaram que as endoglucanases apresentam arquitetura do sítio ativo bastante distinta, como por exemplo, a falta de cadeias laterais aromáticas compondo os subsítios da enzima XAC0029. Do ponto visto cinético, os melhores valores da relação kcat/Km para CMC foram encontrados para as enzimas XAC0612 (GH5_1) e XAC2522 (GH9). Com a utilização de softwares de predição de localização celular, associados a dados de proteoma disponíveis na literatura, e ainda informações sobre a atividade dessas enzimas, foi possível estimar a localização celular de cada uma delas, sendo as enzimas XAC0028, XAC0029, XAC0612 extracelulares, a enzima XAC0030 periplasmática, e a enzima XAC2522 associada à membrana externa atuando no meio extracelular, o que sugere a compartimentalização do processo de desconstrução de componentes da parede celular. A avaliação fenotípica de nocautes simples de cada uma das enzimas estudadas mostra que a ação da enzima XAC0612 tem um papel importante na desconstrução dos polissacarídeos glucomanano, ß-glucano e CMC pelo patógeno, mas que a ausência dela não afeta a sua capacidade de colonização e elicitação de sintomas quando inoculada no hospedeiro. Dessa forma, além das características bioquímicas e estruturais de cada uma das enzimas estudadas, nossos resultados sugerem que o compartilhamento de substratos por elas favorece a sobrevivência do micro-organismo e colonização do hospedeiro com consequente indução de sintomas de cancro cítrico (AU)

• Processo FAPESP: 18/03724-3 - Entendimento do sistema de degradação e utilização de celulose pelo fitopatógeno Xanthomonas citri subsp. citri
• Beneficiário: José Alberto Diogo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado