Nona Semana Integrada do Instituto de Física de São Carlos

Caracterização de proteínas relacionadas à síntese e degradação do segundo mensageiro c-di-GMP em Pseudomonas aeruginosa

Não agendado

20m

Palestrante

Leonardo Delphito

Descrição

A regulação de diferentes processos celulares importantes de bactérias, como progressão do ciclo celular, formação de biofilme, mobilidade e virulência é realizada pelo dinucleotídeo cíclico c-di-GMP. (1) Dentre esses processos, a transição do estilo de vida livre para o biofilme possui grande relevância médica, sendo estimado que 80% das doenças bacterianas em humanos são infecções biofilme-associadas. A formação do biofilme é vantajosa por conferir as bactérias: proteção física do sistema imune e de antibióticos, adesão para formar sítios de infecção e coordenação para expressão simultânea de fatores de virulência, entre outras. (2) Descrito pela primeira vez em 1987, o segundo mensageiro c-di-GMP é sintetizado intracelularmente, dado um estímulo externo ou interno, a partir de duas moléculas de GTP. Tal síntese ocorre por intermédio de diguanilato ciclases (DGCs) que possuem o domínio GGDEF, e a degradação da molécula é realizada por fosfodiesterases (PDEs) com domínio EAL ou HD-GYP. Uma vez sintetizado ele atua alostericamente sobre moléculas efetoras que agem sobre alvos que conduzirão a uma resposta fenotípica, como por exemplo: formação de flagelo, transcrição de genes, produção de exopolímeros da matriz do biofilme. Vários efetores são controlados por esse mesmo mensageiro, o que levanta a questão de como um estimulo específico leva a uma resposta específica, sendo que o c-di-GMP, uma vez sintetizado, poderia se difundir por todo o citoplasma e interagir com diversos efetores gerando as mesmas respostas independente do estímulo. (1) Hipóteses surgiram para tentar explicar como a especificidade nesse sistema de sinalização ocorre: poderia ser decorrente de síntese localizada próxima ao efetor seguida de degradação do c-di-GMP logo após a interação; ou decorrente da afinidade de cada efetor ao c-di-GMP; ou de uma rede de interações entre as diversas proteínas que sintetizam, degradam e recebem o c-di-GMP; ainda uma combinação dessas hipóteses também seria possível. (1,3) Alguns estudos apontam para a existência dessa rede de interações protéicas. (3) Objetivando ajudar a elucidar o mecanismo desse mensageiro bacteriano esse projeto busca a caracterização da estrutura, atividade e interação das proteínas com domínios PAS, GGDEF e EAL, PA0169, PA3825, PA0285 e PA0575 que, a partir de estudos in vivo, interagem com força significativa e devem fazer parte dessa provável rede de interação de proteínas.

Referências

1 RÖMLING, U.; GALPERIN, M. Y.; GOMELSKY, M. Cyclic di-GMP: the first 25 years of a universal bacterial second messenger. Microbiology and Molecular Biology Reviews, v. 77, n. 1, p. 1-52, 2013.
2 FLEMING, D.; RUMBAUGH, K. P. Approaches to dispersing medical biofilms. Microorganisms, v. 5, n. 2, p. 15-1-15-16, 2017.
3 SARENKO, O. et al. More than enzymes that make or break cyclic Di-GMP: local signaling in the interactome of GGDEF/EAL domain proteins of Escherichia coli. mBio, v. 8, n. 5, p. e01639-17-1-e01639-17-18, 2017.