Caracterização funcional dos genes cosG2, cosT e cosT2 do cluster biossintético de cosmomicina D em Streptomyces olindensis DAUFPE 5622 - Cunha, Luana Lima da (2022)
O filo das actinobactérias, incluindo o gênero Streptomyces tem sido estudado nas últimas décadas pela capacidade de produzir vários compostos bioativos. Nesse gênero, a espécie Streptomyces olindensis DAUFPE 5622 produz moléculas conhecidas como cosmomicinas, dentre as quais se destaca a cosmomicina D (COSD) por ser a fração majoritária. COSD é um policetídeo aromático tetracíclico da família das antraciclinas, com atividade antitumoral. Estudos de produção, toxicidade, análise estrutural, propriedades químicas, interação DNA•COSD e biossíntese já foram realizados indicando o potencial da COSD no tratamento de neoplasias. Existem várias pesquisas com objetivo de melhorar as propriedades farmacológicas das antraciclinas através da modificação dos açúcares. Compreender os mecanismos enzimáticos é importante para o desenvolvimento de novos compostos potencializando o perfil terapêutico por meio de biossíntese combinatória. O objetivo deste trabalho foi entender o processo de glicosilação da molécula de COSD visando a construção de cepas para a busca de análogos de produtos naturais de policetídeos com propriedades farmacológicas novas ou melhoradas por meio de modificações genéticas no processo de biossíntese da molécula COSD. Os genes de S. olindensis cosT, cosT2 e cosG2 foram estudados para elucidar a biossíntese e as etapas de glicosilação do composto COSD. Usando técnicas de biologia molecular foram obtidos mutantes nulos para estes três genes e vários derivados foram formados. As análises por HPLC mostraram um perfil diferente em comparação à cepa selvagem indicando a importância destes genes na biossíntese de COSD. Os resultados de espectrometria de massas mostraram um padrão de glicosilação alterado. Esses resultados indicam o papel da glicosiltransferase cosG2 na transferência do segundo aminoaçúcar, L-rodosamina na posição C-10 da aglicona sugerindo um novo modelo de glicosilação para o composto COSD. O novo modelo proposto integra resultados obtidos nesta tese e em trabalhos anteriores sobre a biossíntese de COSD.