Structural and biochemical characterization of Leptospira interrogans Lsa45 reveals a penicillin-binding protein with esterase activity

Autor(es)

Santos, Jademilson C. ; Handa, Sumit ; Fernandes, Luis G. V. ; Bleicher, Lucas ; Gandin, Cesar A. ; de Oliveira-Neto, Mario ; Ghosh, Partho ; Nascimento, Ana Lucia T. O.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Process Biochemistry; v. 125, p. 13-pg., 2022-12-22.

Resumo

Leptospirosis is a bacterial disease that affects humans and animals and is caused by Leptospira. The recom-mended treatment for leptospirosis is antibiotic therapy, which should be given early in the course of the disease. Despite the use of these antibiotics, their role during the course of the disease is still not completely clear because of the lack of effective clinical trials, particularly for severe cases of the disease. Here, we present the charac-terization of L. interrogans Lsa45 protein by gel filtration, protein crystallography, SAXS, fluorescence and enzymatic assays. The oligomeric studies revealed that Lsa45 is monomeric in solution. The crystal structure of Lsa45 revealed the presence of two subdomains: a large alpha/beta subdomain and a small alpha-helical subdomain. The large subdomain contains the amino acids Ser122, Lys125, and Tyr217, which correspond to the catalytic triad that is essential for beta-lactamase or serine hydrolase activity in similar enzymes. Additionally, we also confirmed the bifunctional promiscuity of Lsa45, in hydrolyzing both the 4-nitrophenyl acetate (p-NPA) and nitrocefin beta-lactam antibiotic. Therefore, this study provides novel insights into the structure and function of enzymes from L. interrogans, which furthers our understanding of this bacterium and the development of new therapies for the prevention and treatment of leptospirosis. (AU)

• Processo FAPESP: 14/50981-0 - Busca de proteínas de superfície nas sequências do genoma da Leptospira interrogans: caracterização funcional e imunológica para o entendimento de mecanismos envolvidos na patogênese de bactéria
• Beneficiário: Ana Lucia Tabet Oller do Nascimento
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 17/25167-6 - Caracterização estrutural de proteínas de superfície de Leptospira interrogans e termodinâmica da interação com componentes do hospedeiro
• Beneficiário: Jademilson Celestino dos Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 18/20321-0 - Caracterização estrutural de proteínas de superfície de Leptospira interrogans - Uma visão das interações patógeno-hospedeiro
• Beneficiário: Jademilson Celestino dos Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 19/17488-2 - Avançando no entendimento da patogenicidade e virulência da Leptospira interrogans através de análises proteômicas, estruturais, mutagênicas e imunológicas
• Beneficiário: Ana Lucia Tabet Oller do Nascimento
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 17/06731-8 - Aplicação de CRISPR-interferência na elucidação da patogênese da leptospirose e desenvolvimento de novas estratégias para obtenção de mutantes knockout
• Beneficiário: Luis Guilherme Virgílio Fernandes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado