Biologia estrutural, mecanismos e estratégias inibitórias de proteínas envolvidas na disseminação patogênica.

Resumo

Bactérias patogênicas desenvolveram uma gama de estratégias moleculares para invadir e colonizar órgãos de seus hospedeiros, por meio de mecanismos altamente singulares e epecializados que lhes permitem atravessar barreiras e sobrepujar múltiplos sistemas de defesa. O conhecimento em nível atômico das estruturas e interações é primordial para entender os requerimentos enantio- e estereoespecíficos necessários para decifrar os mecanismos envolvidos na proliferação e espalhamento patogênico. Esse aglomerado de informações é a chave para combater patogenias e nos últimos anos, nossa pesquisa está focada na inibiçãode doenças por meio das (I) proteína repressora de arginina (ArgR) e (II) Fosfolipase D(PLD) de Corynebacterium pseudotuberculosis e (III) da toxina esfoliativa D (ETD) de Staphylococcus aureus, as quais exercem um papel central na disseminação do patógeno no hospedeiro. (I) A proteína repressora de arginina (ArgR), coordena a expressão dos genes envolvidos na biossíntese da arginina. Após atingir uma determinada concentração de arginina no citoplasma, a arginina interage com a ArgR e o complexo formado (ArgR/Arg) se acopla ao promotor do DNA interrompendo a síntese. Determinamos a estrutura da ArgR selvagem e mutante, analisamos o pocket que determina sua especificidade e estamos buscando um ligante que induza a hexamerização e regule o efeito alostérico dessa enzima, bloqueie a via de síntese de arginina e consequentemente iniba a proliferação do patógeno.(II) A proteína denominada fosfolipase D (PLD), uma esfingomielinase, é o fator principal na determinação de virulência do patógeno e um dos principais candidatos ao desenvolvimento de vacinas. A PLD possui ação de exotoxina glicoproteica e é capaz de hidrolisar a esfingomielina, favorecendo a infecção e a disseminação do patógeno do local da infecção primária para os linfonodos.(III) Linhagens virulentas de Staphylococcus aureus secretam toxinas esfoliativas (ETs) que provocam a perda da adesão celular na epiderme de diversos hospedeiros. ETs de S. aureus são enzimas com alta especificidade por seu substrato desmogleína 1(Dsg1) e seus mecanismos de ação são complexos e com muitas peculiaridades que as distinguem das demais serino proteinases. A Dsg1 é uma proteína de adesão celular na epiderme e é seletivamente clivada pelas ETs. Resíduos encontrados entre as posições 271 a 277 da Dsg1 humana e murina são cruciais para que ocorra clivagem da ligação peptídica Glu381-Gly382 desse substrato. Peptídeos desenhados com base na Dsg1 serão utilizados para inibir o acoplamento da ETD em seu substrato e consequentemente bloquear o processo de esfoliação.