Biologia estrutural de proteínas aplicada na compreensão da sinalização c-di-GMP e de sistemas secretórios bacterianos

Resumo

Neste trabalho vamos trabalhar com duas bactérias: o fitopatógeno Xanthomonas citi (X. citri) e o patógeno humano Leptospira interrogans (Lic). X. citri causa cancro cítrico em lavouras de citrus causando grande prejuízos para a agricultura brasileira. É uma bactéria que utiliza um apêndice extracelular, o pilus tipo IV (T4P), para se locomover (twitching). Este filamento é montado através de uma nanomaquina proteica que atravessa a parede bacteriana e alguns bacteriófagos, como ¦Xacm4-11, se aproveitam destas estruturas extracelulares para infectar X. citri. Obtivemos dados estruturais da secretina do T4P, PilQ, que foi co-purificada com a proteína TsaP. Neste projeto regular, pretendemos refinar essa estrutura e entender o papel do TsaP no funcionamento do T4P. Além disso, nosso grupo conseguiu purificar o filamento do T4P isolado e em complexo com o ¦Xacm4-11, mas o complexo não é estável e precisamos otimizar as condições de purificação. A coleta de dados por cryo-EM do filamento foi obtida e estamos tentando resolver sua estrutura helicoidal. Nosso grupo de pesquisa mostrou que X. citri produz outer membrane vesicles (OMVs), e estamos investigando sua composição e seu papel biológico (vide manuscrito no BioRxiv: https://doi.org/10.1101/2021.04.26.441564). A leptospirose é uma doença infecciosa causada por espécies do gênero bacteriano Leptospira e é mais comum em áreas tropicais e com baixo saneamento. No Brasil, é endêmica e causa cerca de 1.000 mortes por ano. A doença pode variar de assintomática a grave e tem um impacto significativo na economia, enfatizando a importância do estudo da biologia e da patogênese deste patógeno negligenciado. Nosso objetivo é estudar a rede de sinalização envolvendo o segundo mensageiro c-di-GMP com foco no refinamento da estrutura da diguanilato ciclase LIC_11128, que liga brevianamida F. Ainda não sabemos o efeito desse composto natural na atividade enzimática de LIC_11128 e na sobrevivência da bactéria. Além disso, vamos finalizar nossos estudos funcionais do possível fator de virulência LIC_11568, localizado no cluster do T2SS. Nossos estudos têm o potencial de fornecer informações importantes sobre a biologia e a patogênese dessas bactérias, contribuindo para a compreensão e o controle de doenças que afetam a agricultura e a saúde humana. (AU)