Estudo de aciltransferases necessárias para a síntese de fosfolipídeos de membrana de bactérias Gram-positivas: um alvo atraente para a descoberta de drogas anti-bacterianas

Resumo

A biossíntese de lipídeos de membrana é uma via essencial para praticamente todas as bactérias. O precursor chave destas moléculas é o ácido fosfatídico (PtdOH) e glicerol-3- fosfato derivado da glicólise é a fonte universal para o esqueleto de glicerol de PtdOH. Existem duas vias distintas responsáveis pela acilação de glicerol-3-fosfato. A família de aciltransferases PlsB/PlsC foi descoberta em Escherichia coli, e os homólogos estão presentes em muitos eucariotos. Esta família de proteínas utiliza principalmente produtos finais de síntese dos ácidos graxos (acil-ACP), como doadores de acila, mas também podem usar acil-CoAs derivados de ácidos graxos exógenos. A segunda via, PlsX/PlsY/PlsC, é mais amplamente distribuída nas bactérias. A aciltransferase PlsY, que acila a posição 1 do glicerol-3-fosfato, utiliza como doador de acila exclusivamente acil-fosfato, o qual é produzido a partir de acil-ACP pela enzima chave PlsX. A acilação da posição 2 é realizado por membros da família de proteínas PlsC. Apesar da sua importância, pouco se sabe sobre os mecanismos de sinalização que permitem que as bactérias controlem sua composição lipídica de membrana dentro de limites estreitos. A regulação da atividade de PlsX continua sendo uma grande pergunta sem resposta em bioquímica e fisiologia bacteriana. Compreender esta enzima é particularmente relevante à luz do seu papel proposto na coordenação entre a síntese de ácidos graxos e fosfolipídeos nas principais bactérias patogênicas Gram-positivas. Além disso, a regulação genética da via PlsX/PlsY/PlsC, como a única rota para fosfolipídeos de membrana, continua a ser uma importante avenida a se explorar. Estas enzimas essenciais são únicas para as bactérias e, assim, representam um alvo atraente para o desenvolvimento de novos agentes antibacterianos, assim como FapR, o regulador transcricional global da expressão de PlsX e PlsC. Neste estudo, nos propusemos a estudar os mecanismos de regulação da atividade aciltransferase de PlsX e determinar a possível associação de PlsX com membranas e/ou a maquinaria de divisão celular. Além disso, vamos tentar identificar inibidores do tipo "small molecule" das proteínas-chave que regulam o metabolismo lipídico em bactérias Gram-positivas (FapR e PlsX) para combater o crescente problema da resistência dos agentes patogênicos aos antibióticos atuais. (AU)