Parede celular micobacteriana: estudo estrutural e estratégias de inibição de enzimas relacionadas com sua biossíntese e regulação

Resumo

A parece celular micobacteriana é uma estrutura complexa e altamente regulada e proteínas envolvidas na sua biossíntese ou remodelamento permite um balanço entre alongamento e divisão celular. Tanto as enzimas que estão relacionadas com a montagem dessa estrutura complexa formada por peptidoglicano, arabinogalactano e ácidos micólicos, como enzimas responsáveis por sua regulação são importantes alvos de fármacos, como os antibióticos ²-lactâmicos ou outros fármacos antituberculose; ou são potenciais candidatos na descoberta ou desenvolvimento de novas moléculas. Assim, entender como proteínas interagem para realizar o controle da biossíntese da parede, ou como transpeptidases atuam na realização de ligações cruzadas do peptidoglicano apresenta forte interesse científico, uma vez que pode contribuir para o desenvolvimento de novas estratégias de controle da tuberculose. Essa doença é a principal causa de morte por doenças infecciosas e causa a morte e sofrimentos de milhares de pessoas anualmente, principalmente em países da Ásia, África e América Latina, incluindo Brasil. Neste projeto pretendemos elucidar as estruturas cristalográficas de transpeptidases clássicas que realização ligações cruzadas do tipo 3-4 do peptidoglicano, sendo elas as PonA1 e PonA2 bem como a realização da caracterização estrutural de uma transpeptidase não clássica, a Ld-transpeptidase 4 (LDtMt4), que é única em um grupo de 5 enzimas que não apresenta estrutura e que está envolvida em ligações do tipo 3-3 do peptidoglicano micobacteriano. Associado aos estudos estruturais, estamos propondo também caracterizar a interação de antibióticos ²-lactâmicos com essas enzimas através de estudos biofísicos utilizando da calorimetria de titulação isotérmica. Além disso, estamos propondo estudar as enzimas RipA, RpfB e PonA1 e suas interações proteína-proteína e que estão associadas com a regulação da síntese da parede celular. Pretendemos também aplicar técnicas biofísicas para entender como essas proteínas interagem, incluindo cristalografia e ressonância magnética nuclear ou ainda outras técnicas, caso necessário. Além disso, pretendemos aplicar técnicas de desenho de fármacos baseado em fragmentos para a RipA e LDtMt4 utilizando uma biblioteca de compostos in house, uma vez que ela tem se mostrado um potencial alvo para o desenvolvimento de novos fármacos contra tuberculose devido seu papel essencial na virulência e viabilidade de Mycobacterium tuberculosis. (AU)