Estudo estrutural e funcional das proteínas PilZ e YaeQ do fitopatógeno Xanthomonas axonopodis pv citri

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: Guzzo, Cristiane Rodrigues
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Difração de raios-X; Membrane proteins (Structure; determination); Pilus tipo IV); PilZ; Proteínas da membrana (Estrutura; determinação); Quorum sensing; SufE; Type IV pilus; X-ray diffraction; YaeQ
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-26042010-134457/

O trabalho aqui desenvolvido teve como objeto o estudo estrutural e funcional de várias proteínas do fitopatógeno Xanthomonas axonopodis pv citri (Xac), dentre as quais se destacam as proteínas hipotéticas conservadas YaeQ e SufE, as proteínas RpfC, RpfF e RpfG envolvidas em quorum sensing e proteínas PilZ, FimX e PilB envolvidas na biogênese do pilus tipo IV. Para o desenvolvimento deste trabalho foram utilizadas diferentes técnicas incluindo: clonagem, expressão, purificação, desnaturação térmica, cristalografia, difração de raios-X, RMN, ensaios de 2-híbrido, produção de nocautes, mutação sítio dirigida, Western- e Far- Western, entre outras. Dentre os resultados mais importantes obtidos temos a determinação estrutural das proteínas YaeQ e PilZ pela técnica MAD. Em ambos os casos, as estruturas representaram topologias inéditas. Com base nos dados estruturais, mostramos que YaeQ pertence à família PD-(D/E)XK presente em endonucleases dependentes de magnésio, e a partir de ensaios funcionais obtivemos evidências que sugerem que YaeQ está envolvida em alguma via de reparo de DNA em Xac. A estrutura tridimensional de PilZ revelou uma inesperada variedade estrutural dentro da família PilZ e mostrou de forma clara porque ortólogos não interagem com o segundo mensageiro bacteriano, c-diGMP. A cadeia principal de PilZ foi assinalada por RMN e a estrutura secundária de PilZ em solução é consistente com aquela determinada por cristalografia. Duas proteínas que interagem com PilZ foram identificadas: PilB e FimX. Como PilZ, ambos exercem papéis na biogênese do pilus tipo IV (T4P). Mostramos que PilZ interage especificamente com o domínio EAL de FimX e que resíduos conservados na região do C-terminal de PilZ estão envolvidos na interação com PilB, mas não com FimX. Ensaios de mutação sítio dirigida mostraram que a Y22 de PilZ pode estar envolvida na regulação da interação de PilZ com FimX e com PilB. Apesar de PilZ não interagir com c-diGMP seu parceiro, FimX, interage. PilZ consegue interagir com PilB ao mesmo tempo em que interage com FimX, formando um complexo ternário que é independente da interação de FimX com c-diGMP. Com base em todos estes resultados propusemos possíveis mecanismos de ação de PilZ e FimX no controle da biogênese do T4P. Além dos resultados acima descritos, determinamos a estrutura de SufE e mostramos que esta aumenta a atividade cisteína dessulfarase de seu parceiro, SufS, em torno de 10 vezes, como ocorre com SufE-SufS de E.coli. Clonamos, expressamos, purificamos e fizemos ensaios de cristalização de algumas proteínas envolvidas no controle de quorum sensing em Xac. Tivemos êxito na cristalização do domínio HPT (histidina fosfotransferase) da proteína chave deste sistema, RpfC