Estudo da interação da proteína repressora de arginina (ArgR) de Clostridium botulinum, Porphyromonas gingivalis, Nocardia farcinica e Corynebacterium pseudotuberculosis com possíveis ligantes - Jeronymo, Giovanna Tavares (2021)
Clostridium botulinum é o agente etiológico do botulismo, que ocorre principalmente após o consumo de alimentos contaminados com a toxina botulínica. Essa toxina impede a contração muscular e provoca paralisia, podendo afetar os nervos autônomos. Já a bactéria Porphyromonas gingivalis está envolvida na patogênese da periodontite, sendo considerada também um fator de risco para outras complicações. A espécie Nocardia farcinica é um actinomiceto responsável por infecções pulmonares, abscessos subcutâneos e cerebrais e bacteremia. A bactéria Corynebacterium pseudotuberculosis é o agente etiológico da linfadenite caseosa (LC), doença infectocontagiosa crônica e de relevância econômica, que causa perdas econômicas significativas na produção de ovinos e caprinos. Todas essas espécies codificam a proteína repressora de arginina (ArgR), de forma que após atingir uma determinada concentração de arginina no citoplasma, esse ligante interage com a ArgR e o complexo formado (ArgR/Arg) se acopla ao promotor do DNA interrompendo a síntese. A sequência de aminoácidos da ArgR dos patógenos citados apresenta particularidades em relação ao sítio de ligação da arginina de forma que a ArgR de C. botulinum e C. pseudotuberculosis apresenta um resíduo de prolina na posição 115 (Pro115), enquanto P. gingivalis apresenta alanina (Ala115) e N. farcinica glicina (Gly115), diferentemente da maioria das ArgRs, as quais possuem aminoácidos Gln ou His na posição 115. O conhecimento dessas particularidades pode ser utilizado para o desenvolvimento de ligantes que possam inibir a via de síntese da arginina desses patógenos. Levando isso em conta, o objetivo do presente trabalho foi expressar a proteína ArgR de C. botulinum, P. gingivalis, N. farcinica e ArgR mutante P115H de C. pseudotuberculosis em Escherichia coli, purificá-las em condições nativas e desnaturantes e realizar ensaios de cristalização para a obtenção das estruturas tridimensionais cristalográficas dessas proteínas. Além disso, também foram realizados Ensaios de Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS), Dicroísmo Circular (CD), modelagem por homologia e simulações de Dinâmica Molecular. Ensaios de Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS) sugerem que o ligante Tirosina pode induzir a hexamerização das ArgRs de P. gingivalis e N. farcinica. Já resultados obtidos por meio de modelagem e dinâmica molecular indicam que outros fatores além do volume do pocket das ArgRs podem influenciar na especificidade pelo ligante. Essas constatações podem ser usadas para o desenvolvimento de ligantes que possam ocupar o sítio de ligação da arginina da ArgR dos patógenos citados, de forma que sua via de síntese seja interrompida e resulte na inibição da proliferação desse patógenos.