Estudos estruturais da proteína PelD de Pseudomonas aeruginosa: um receptor de c-di-GMP responsável pela produção de exopolissacarídeos e formação de biofilmes

Abstract

SILVA, S.S. Structural studies of Pseudomonas aeruginosa PelD protein: a receptor c-di-GMP responsible for the production of exopolysaccharides and biofilm formation. 2013.132p.

Estudo da ativação de biossíntese do polissacarídeo PEL na formação de biofilme de <i>Pseudomonas aeruginosa</i> PA14

“…Buscando entender esse mecanismo de ativação, nosso grupo percebeu através de sobreposições estruturais que a ligação sequencial de uma e duas moléculas de c-di-GMP promove uma abertura relativa dos domínios GAF e GGDEF, diminuindo as interações dos domínios GAF e GGDEF com a hélice S entre os domínios (figura 12). 56 Essa observação levantou a hipótese que a ligação de c-di-GMP poderia deslocar a hélice S, levando a um rearranjo dos domínios GAF e GGDEF. Isso foi confirmado pela resolução estrutural de uma construção de PelD sem a hélice S (PelD 176-455 , figura 13) por nosso grupo.…”

“…Isso foi confirmado pela resolução estrutural de uma construção de PelD sem a hélice S (PelD 176-455 , figura 13) por nosso grupo. 56 Figura 12 -Mudança conformacional do domínio GGDEF de PelD dependente da ligação de c-di-GMP.…”

“…Nesse modelo, a ausência de c-di-GMP caracteriza o estado autoinibido de PelD, em que a proteína encontra-se dimérica pelo coiled-coil de sua hélice JM. 56 A ligação de uma molécula de c-di-GMP a cada domínio GGDEF do dímero provoca o afastamento da hélice S, gerando uma nova interface dimérica. 56 O coiled-coil da hélice JM é quebrado, criando uma cavidade livre para o transporte do polissacarídeo que é posteriormente translocado pelo domínio de membrana.…”

“…56 A ligação de uma molécula de c-di-GMP a cada domínio GGDEF do dímero provoca o afastamento da hélice S, gerando uma nova interface dimérica. 56 O coiled-coil da hélice JM é quebrado, criando uma cavidade livre para o transporte do polissacarídeo que é posteriormente translocado pelo domínio de membrana. 56 A ativação do domínio de membrana parece ser essencial para a biossíntese de PEL, uma vez que a expressão do domínio citoplasmático de PelD em cepas deletadas de pelD (PA14ΔpelD) não é capaz de promover a produção da matriz exopolissacarídica.…”

“…Como já mencionado anteriormente, PelD é a única proteína do complexo biossintético de PEL com domínio de ligação a c-di-GMP, o mensageiro intracelular da formação de biofilme bacteriano. Assim, PelD é provavelmente a única proteína reguladora desse complexo, sendo sua regulação promovida pelo c-di-GMP.Para compreender melhor o mecanismo de ativação de PelD por c-di-GMP proposto em 201256 , nosso grupo realizou uma série de experimentos de dicroísmo circular e calorimetria de titulação isotérmica visando estudar a resposta de duas construçõescitoplasmáticas de PelD (PelD 111-455 , que contém as hélices JM e S, e PelD 176-455 ) com a presença de c-di-GMP. Como descrito no item 1.4, foi visto que a presença das hélices JM e S é essencial para a ligação de PelD a dímeros de c-di-GMP.…”