Estudos estruturais e descoberta de ligantes da enzima diidropteroato sintase de Xanthomonas albilineans para o combate da escaldadura das folhas

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Oliveira, Andrew Albert de
• 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: Xanthomonas albilineans; DHPS; Escaldadura das folhas; Leaf scald
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-08052020-092357/

A bactéria gram-negativa Xanthomonas albilineans, invasora de xilema, é causadora de uma das principais doenças encontradas em culturas de cana-de-açúcar: a escaldadura das folhas. Atualmente, não é conhecido qualquer produto, químico ou biológico, que controle essa praga. Portanto, o grave panorama torna urgente o desenvolvimento de novas alternativas para o controle da fitodoença. Para tanto, foram traçadas estratégias da descoberta e desenvolvimento de novas moléculas bioativas através da Triagem Biológica, Química Medicinal e Biologia Estrutural. Foram testados os potenciais inibitórios de duas séries imidazólica, totalizando 41 compostos frente à cultura de X. albilineans, que resultaram em 11 compostos com potência intermediária no crescimento da bactéria. Em outra vertente, selecionamos dois alvos moleculares baseados em duas vias essenciais para o organismo: i. via dos folatos e ii. síntese de albicidina. A enzima diidropteroato sintase (XaDHPS) está relacionada à produção do tetrahidrofolato, enquanto a enzima benzoato coenzima A ligase (XaBCL), ligada ao fator de virulência. Com a enzima XaDHPS avanços significativos foram obtidos, dentre eles destacam-se: i. Purificação; ii. Cristalização; iii. Coleta de mais de 300 conjuntos de dados iv. Resolução da estrutura 3D inédita (na forma apoenzima e em complexos com substrato nativo e produto) e v. triagem, identificação, validação e detalhamento estrutural de fragmentos. No total foram elucidados os modos de ligação de 43 fragmentos moleculares em diferentes regiões proteica. Identificamos a presença de um sítio único, β1, bem como a caracterização de bolsões auxiliares e estados de transição na movimentação das alças catalíticas. A presença de compostos próximos facilita a ligação em uma nova molécula com poder inibitório da enzima XaDHPS. Os resultados deste trabalho permitirão que métodos de planejamento baseado na estrutura do alvo receptor (SBDD) e do fragmento (FBDD) possam ser aplicados para a construção e desenvolvimento de novos compostos bioativos como candidatos à agroquímicos para cultura de cana-de-açúcar. Ademais, o mapeamento desta enzima contribui para o desenvolvimento de novos agentes antimicrobianos no combate de doenças causadas por bactérias gram-negativa.