Identificação e caracterização de novos efetores secretados pelo sistema de secreção do tipo VI em Salmonella spp

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Sousa, Stephanie Sibinelli de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42132/tde-11072024-075122/
Resumo: Bactérias vivem em comunidades polimicrobianas complexas, e utilizam diversas estratégias para competir por recursos. Bactérias Gram-negativas codificam um sistema de secreção de proteínas do tipo VI (T6SS) capaz de secretar efetores dentro de células-alvo, tanto eucarióticas como procarióticas. Salmonella spp. codificam cinco T6SSs filogeneticamente distintos em diferentes ilhas de patogenicidade (Salmonella Pathogenicity Island): SPI-6, SPI-19, SPI-20, SPI-21 e SPI-22. Trabalhos anteriores demonstraram a importância do SPI-6 T6SS de S. Typhimurium e do SPI-19 T6SS de S. Gallinarum para a competição bacteriana e infecção de macrófagos, respectivamente. No entanto, poucos efetores secretados pelos T6SSs de Salmonella foram descritos. Neste contexto, o projeto teve como objetivo identificar e caracterizar novos efetores do T6SS de Salmonella utilizando abordagens computacionais e experimentais. Primeiramente, foi identificada e caracterizada uma nova família de efetores antibacterianos que atuam sobre a parede celular de bactérias competidoras via um novo mecanismo de ação: L,D-carboxipeptidase e L,D-transpeptidase de troca de D aminoácidos. Em seguida, utilizando uma abordagem mais abrangente, foram realizados ensaios de co-imunoprecipitação com componentes estruturais do T6SS (hemolysin-coregulated proteins, Hcps) e seus parceiros de interação foram identificados por espectrometria de massas. Além disso, foram examinados 10 mil genomas de Salmonella em busca de novos efetores do T6SS empregando estratégias in silico. Como resultado, uma grande variedade de possíveis efetores foram identificados, revelando uma ampla diversidade de efetores do T6SS presentes em Salmonella, alguns deles contendo domínios proteicos com função desconhecida. Como forma de validar nossas análises, foi escolhido um possível efetor (STox15) para a caracterização bioquímica e funcional. Resultados mostraram que STox15 e SImm15 constituem um novo par efetor antibacteriano e proteína de imunidade do T6SS. De maneira geral, este projeto contribuiu para ampliar o conhecimento sobre os efetores do T6SS de Salmonella e sua importância em competições bacterianas e infecções de hospedeiros vertebrados.
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Trabalhos anteriores demonstraram a importância do SPI-6 T6SS de S. Typhimurium e do SPI-19 T6SS de S. Gallinarum para a competição bacteriana e infecção de macrófagos, respectivamente. No entanto, poucos efetores secretados pelos T6SSs de Salmonella foram descritos. Neste contexto, o projeto teve como objetivo identificar e caracterizar novos efetores do T6SS de Salmonella utilizando abordagens computacionais e experimentais. Primeiramente, foi identificada e caracterizada uma nova família de efetores antibacterianos que atuam sobre a parede celular de bactérias competidoras via um novo mecanismo de ação: L,D-carboxipeptidase e L,D-transpeptidase de troca de D aminoácidos. Em seguida, utilizando uma abordagem mais abrangente, foram realizados ensaios de co-imunoprecipitação com componentes estruturais do T6SS (hemolysin-coregulated proteins, Hcps) e seus parceiros de interação foram identificados por espectrometria de massas. Além disso, foram examinados 10 mil genomas de Salmonella em busca de novos efetores do T6SS empregando estratégias in silico. Como resultado, uma grande variedade de possíveis efetores foram identificados, revelando uma ampla diversidade de efetores do T6SS presentes em Salmonella, alguns deles contendo domínios proteicos com função desconhecida. Como forma de validar nossas análises, foi escolhido um possível efetor (STox15) para a caracterização bioquímica e funcional. Resultados mostraram que STox15 e SImm15 constituem um novo par efetor antibacteriano e proteína de imunidade do T6SS. De maneira geral, este projeto contribuiu para ampliar o conhecimento sobre os efetores do T6SS de Salmonella e sua importância em competições bacterianas e infecções de hospedeiros vertebrados.Bacteria live in complex polymicrobial communities and employ diverse strategies to compete for resources. Gram-negative bacteria encode a type VI protein secretion system (T6SS) capable of delivering effectors into both eukaryotic and prokaryotic target cells. Salmonella spp. encode five phylogenetically distinct T6SSs in different pathogenicity islands (Salmonella Pathogenicity Island): SPI-6, SPI-19, SPI-20, SPI-21, and SPI-22. Previous studies highlighted the importance of SPI-6 T6SS of S. Typhimurium and SPI-19 T6SS of S. Gallinarum in bacterial competition and vertebrate host infections, respectively. However, few effectors secreted by Salmonella T6SSs have been described. In this context, the project aimed to identify and characterize new effectors of Salmonella T6SS using computational and experimental approaches. Initially, we identified and characterized a new family of antibacterial effectors that target the cell wall of competing bacteria via a novel mechanism of action: L, D-carboxipeptidase and L,D-transpeptidase D-amino acid exchange activity. Subsequently, employing a more comprehensive approach, co-immunoprecipitation assays with the structural components of T6SS (hemolysin coregulated proteins, Hcps) were conducted, and their interaction partners were identified via mass spectrometry. In addition, 10,000 Salmonella genomes were examined to identify new T6SS effectors using in silico strategies. As a result, several possible effectors were identified, revealing a wide diversity, which contained previously unknown protein domains. A potential effector (STox15) was chosen for biochemical and functional characterization to validate our analyses. The results showed that STox15 and SImm15 constitute a new T6SS antibacterial effector and immunity protein pair. Overall, this project expanded our knowledge of Salmonella T6SS effectors and their significance in bacterial competition and vertebrate host infections.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSantos, Ethel BayerSouza, Robson Francisco deSousa, Stephanie Sibinelli de2023-12-04info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42132/tde-11072024-075122/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-07-11T15:43:04Zoai:teses.usp.br:tde-11072024-075122Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-07-11T15:43:04Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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