Estudos Funcionais e Estruturais de Transportadores do Tipo ABC de Mycobacterium tuberculosis e Xanthomonas citri

Resumo

Proteínas de membrana são consideradas os novos desafios da Biologia Estrutural dada a sua relevância médica. Mais de 50% dos alvos da indústria farmacêutica envolvem estas proteínas as quais representam cerca de 30% dos genomas de organismos. Com o objetivo de montarmos uma plataforma para a expressão e produção de proteínas de membrana em nosso laboratório, para uso em ensaios funcionais in vitro e estudos estruturais, escolhemos como alvos transportadores do tipo ABC (do inglês, ATP_Binding Cassete), uma das maiores famílias de proteínas integrais de membrana. Transportadores ABC apresentam grande relevância médica e farmacêutica uma vez que são relacionados ao desenvolvimento do fenômeno de múltipla resistência à drogas (MDR) no tratamento do câncer, resistência bacteriana, infectividade e patogênese. Apesar de extensivamente estudados em muitos organismos, existem poucos estudos funcionais ou estruturais sobre estes transportadores em Mycobcaterium tuberculosis e Xanthomonas citri, duas bactérias patogênicas estudadas pelo nosso grupo. Em trabalhos recentes, temos evidenciado a importância de componentes da família ABC na infecção e patogenicidade de X. citri, incluindo a presença de ao menos quatro transportadores relacionados à captação de sulfato (SbpCysUWA) e compostos sulfonados (SsuABCDE). A resolução da estrutura da proteína ligadora de sulfato Sbp na presença de sulfato e ensaios biofísicos confirmaram a sua função e expressão em ensaios in vivo. Em paralelo, em trabalho realizado em colaboração com a Dra Isabel de Moraes do Laboratório de Proteínas de Membrana do Diamond Light Source e OPPF em Oxfordshire, clonamos e realizamos análises de expressão de 17 transportadores do tipo ABC de M. tuberculosis, a maioria envolvida no efluxo de drogas como também na assimilação de moléculas fundamentais para o metabolismo celular. Dada a importância destes transportadores, a ausência de dados funcionais e a experiência do nosso grupo com esta família de proteínas, este projeto visa a caracterização funcional e estrutural dos transportadores de M. tuberculosis envolvidos com o transporte de glutamina (Rv2563/Rv2564), de drogas (Rv1747), e o transportador de sulfato de X. citri (SbpCysUWA). Neste sentido, pretende-se expressar, purificar e produzir os transportadores em complexo ou os componentes isolados para resolução de suas estruturas cristalográficas e realização de estudos funcionais. Ainda, o desenvolvimento deste projeto será de grande importância para a formação de um grupo com experiência na manipulação de proteínas de membrana para estudos funcionais e estruturais, uma das grandes áreas expoentes no estudo de proteínas e carentes no Brasil. (AU)