Como bactérias coordenam a biogênese de membranas com o crescimento e a divisão celular?

Resumo

Um aspecto crucial porém pouco reconhecido do crescimento e sobrevivência celular é a necessidade de que a biosíntese de suas macromoléculas constituintes seja precisamente coordenada. No caso de bactérias, isso significa produzir quantidades adequadas de quatro classes de macromoléculas: ácidos nucléicos, proteínas, lipídeos e os polissacarídeos que constituem a parede celular. A base molecular dessa coordenação é conhecida em alguns casos. Em outros, ela ainda é um mistério. Neste projeto propomos investigar como bactérias Gram positivas coordenam a síntese de lipídeos e membranas com suas outras atividades biossintéticas, e em resposta às condições ambientais e aos diferentes eventos do ciclo celular. Planejamos focar em dois aspectos: 1) o papel da enzima PlsX no acoplamento da síntese de ácidos graxos e fosfolipídeos, e 2) o papel do nucleotídeo sinalizador ppGpp na coordenação entre síntese de lipídeos e crescimento celular. Para atingir estes objetivos, aplicaremos técnicas modernas de microscopia de fluorescência, genética microbiana e bioquímica para determinar como PlsX se associa com a membrana celular e como esta associação afeta sua atividade enzimática e sua regulação. Uma gama de abordagens igualmente ampla será utilizada para estudar como que a carência de lipídeos ativa RelA, a sintetase produtora de ppGpp, e como este nucleotídeo contribui para a manutenção da viabilidade celular quando a síntese de lipídeos está bloqueada. Finalmente, desenvolveremos ensaios para a triagem de pequenas moléculas capazes de inibir PlsX e RelA. Como o correto controle da síntese de lipídeos é essencial para viabilidade, as descobertas deste projeto poderão levar a identificação de novos candidatos a antibióticos. (AU)