Estudo da via de biossíntese da vitamina B1 (tiamina) em Enterococcus faecalis - Gutierrez, Raissa Ferreira (2024)
A resistência antimicrobiana representa uma grande ameaça à saúde pública e é uma preocupação mundial. Nesse contexto, a descoberta de novos alvos para antibióticos é urgente. A via biossintética da tiamina tem sido proposta como uma fonte potencial de alvos moleculares, uma vez que está presente em muitos patógenos bacterianos, mas ausente em humanos. Este estudo caracteriza as enzimas TenA e ThiE de Enterococcus faecalis, um patógeno humano associado a infecções hospitalares. A enzima TenA é bifuncional com atividade aminohidrolase e tiaminase II na via de recuperação da tiamina. Neste estudo, foi demonstrado que a EfTenA é capaz de hidrolisar tiamina e que tem uma atividade marginal sobre o monofosfato de tiamina (TMP). Além disso, EfTenA também pode se ligar ao difosfato de tiamina (TPP), com menor afinidade, mas é virtualmente inativa. Duas estruturas cristalográficas de EfTenA foram resolvidas, revelando seu arranjo como homodímero composto por alfa-hélices e sua interação com HMP (4- amino-5-hidroximetil-pirimidina) no sítio ativo. O HMP é o produto catalítico de uma molécula de TMP que foi adicionada a cristais de EfTenA. Simulações de docking sugerem que a tolerância decrescente do sítio ativo com a adição de grupos fosfato à molécula de tiamina está relacionada à proximidade dos grupos fosfato com o Glu175. A função biológica da EfTenA ainda não é totalmente compreendida, e a inibição pelo produto não é bem explorada. Este estudo demonstra que o principal contribuinte para as interações com EfTenA no sítio ativo é a molécula de HMP, com uma afinidade igual ao substrato tiamina, em torno de 40 nM. Não foi observada interação entre EfTenA e THZ (5-(2-hidroxietil) -4-metil tiazol). A enzima ThiE desempenha um papel central na biossíntese da tiamina, juntando precursores fosforilados (HMP-PP e THZ-P) em TMP, e é considerada um alvo molecular promissor para o desenvolvimento de antibióticos. A estrutura cristalográfica da EfThiE também foi determinada, revelando-se um homodímero com um enovelamento típico de barril TIM. O alinhamento entre os seis monômeros presentes na unidade assimétrica mostrou uma flexibilidade significativa no loop catalítico 6- 6 (V128S143). Uma densidade eletrônica não identificada foi observada no sítio catalítico de todos os monômeros. Portanto, este estudo fornece novas percepções sobre EfTenA, analisando sua interação com precursores e vitâmeros de tiamina. Além disso, três estruturas foram resolvidas, aumentando a diversidade estrutural das enzimas envolvidas no metabolismo da tiamina, particularmente de um patógeno de importância global.