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ESTUDIO DEL ROL DE LA PROTEINA TIPO PII EN MICOBACTERIAS

INSTITUTO DE BIOLOGÍA MOLECULAR Y CELULAR DE ROSARIO, IBR, CONICET-UNR 1; INSTITUTO NACIONAL DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DA FIXAÇÃO BIOLÓGICA DE NITROGÊNIO-UFPR 2

Introducción y Objetivos:
En bacterias, las proteínas PII integran señales fisiológicas y regulan diversos blancos mediante interacciones proteína-proteína. Su acción moduladora es consecuencia de su capacidad de sensar tres metabolitos intracelulares claves: ATP, ADP, y alfa-cetoglutarato. Además, estas proteínas pueden sufrir modificaciones covalentes reversibles, como uridilación. En diversos microorganismos se ha determinado que las proteínas PII intervienen en el metabolismo y asimilación del nitrógeno, regulando la actividad enzimática de la glutamato sintetasa, la respuesta transcripcional de genes a través de la interacción con factores de transcripción, y el influjo de amonio a través de canales transmembrana. Recientemente, se ha observado que proteínas PII son capaces también de regular el metabolismo del carbono al interaccionar con el dominio transportador de carboxi-biotina (BCCP) de las enzimas acetil-CoA carboxilasas (ACC). Las ACC catalizan un paso esencial en la síntesis de los ácidos grasos, carboxilando acetil-CoA, produciendo el precursor malonil-CoA. Mycobacterium tuberculosis, el agente etiológico de la tuberculosis, y otras micobacterias codifican para una única proteína tipo PII, cuyo rol aún no se ha identificado. Estas bacterias además poseen varios complejos acil-CoA carboxilasas (ACCasa) con especificidad de sustrato relajada. Estas enzimas proveen los sustratos para la biosíntesis de ácidos grasos, ácidos micólicos y ácidos grasos multimetil-ramificados, que forman su inusual membrana externa. Por esta razón, nos proponemos como objetivo estudiar la interacción entre la proteína PII y las ACCasas de M. tuberculosis y analizar su impacto sobre la fisiología de la bacteria. Además, nos planteamos continuar con el estudio de esta proteína evaluando su posible rol en la asimilación de nitrógeno y en la regulación transcripcional.
Materiales y Métodos:
La interacción de la proteína PII con las ACCasas micobacterianas se comprobó mediante ensayos de co-purificación a partir de extractos de Micobacterium smegmatis que sobreexpresan la proteína PII de M. tuberculosis. El efecto sobre la actividad ACCasa fue evaluado mediante ensayos de actividad ACCasa en presencia de PII, siguiendo la incorporación de bicarbonato marcado radiactivamente. El ensayo se realizó tanto para un complejo ACCasa purificado in vitro, como a partir de extractos proteicos de M. SMEGMATIS en diferentes condiciones de amonio o mediante la sobre-expresión de la proteína PII.
Resultados:
En este contexto, demostramos que existe una interacción entre la proteína PII y la subunidad AccA3 que contiene el dominio BCCP de la ACCasa de M. tuberculosis. Sin embargo, su interacción parecería no afectar los niveles de actividad ACCasa, usando tanto enzimas purificadas, como extractos proteicos en las diferentes condiciones.
Conclusiones:
De acuerdo con estos resultados, proponemos que la proteína PII no estaría involucrada en la modulación del metabolismo del carbono mediante su interacción con las ACCasas en micobacterias.