Functional characterization of two proteins belonging to toxin-antitoxin operon and a LysR-type transcription factor from Xylella fastidiosa

dc.creatorSantiago, André da Silva, 1985-
dc.date2015
dc.date2017-04-03T00:19:31Z
dc.date2017-07-19T13:02:47Z
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dc.date.accessioned2018-03-29T04:41:42Z
dc.date.available2018-03-29T04:41:42Z
dc.identifierSANTIAGO, André da Silva. Caracterização de duas proteínas pertencentes ao operon toxina-antitoxina e de um fator de transcrição do tipo LysR de Xylella fastidiosa = Functional characterization of two proteins belonging to toxin-antitoxin operon and a LysR-type transcription factor from Xylella fastidiosa. 2015. 1 recurso online ( 88 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.bibliotecadigital.unicamp.br/document/?code=000959557>. Acesso em: 2 abr. 2017.
dc.identifierhttp://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/316485
dc.identifier.urihttp://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/1349469
dc.descriptionOrientadores: Anete Pereira de Souza, Alessandra Alves de Souza e Clelton Aparecido dos Santos
dc.descriptionTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
dc.descriptionResumo: Após sequenciamento do genoma da bactéria Xylella fastidiosa linhagem 9a5c, houve um grande aumento de informações relacionadas à fisiologia e patogenia deste microrganismo, porém muitas das proteínas identificadas na análise de seu genoma ainda não apresentam funções preditas. A caracterização de tais proteínas pode contribuir para o melhor conhecimento do processo de patogenicidade bacteriana. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo caracterizar três proteínas, XfYcjZ (ORF Xf1480) a qual apresenta alta similaridade com membros da família de reguladores de transcrição do tipo LysR (LTTR) e das proteínas toxina (XfMqsR) e antitoxina (XfMqsA), as quais possuem similaridade com o sistema toxina-antitoxina MsqR/MqsA de Escherichia coli. Tais proteínas desempenham, entre outras funções, papel preponderante na regulação de genes envolvidos no metabolismo celular, divisão celular, quorum sensing, formação de biofilme, virulência e resposta ao estresse oxidativo. A caracterização estrutural destas proteínas baseou-se em dados provenientes de ensaios de dicroísmo circular (CD), cromatografia de filtração em gel e ultracentrifugação analítica. Já a caracterização funcional baseou-se na produção de anticorpos contra cada umas das proteínas estudadas, seguida de experimentos de imunodetecção durante as diferentes fases de formação do biofilme de X. fastidiosa. A proteína XfYcjZ-like apresentou-se na forma tetramérica em solução, sendo diferencialmente expressa nas fases de crescimento de X. fastidiosa, foi observado o seu papel na resposta ao estresse oxidativo, quando induzida por cobre II. Foi também demonstrado que a interação entre as proteínas toxina-antitoxina ocorre na razão molar 1:1, sendo o complexo mais termoestável, quando comparado as duas proteínas individualmente, dados estes obtidos por análise de desenovelmanto térmico por CD. Dados funcionais confirmaram a anotação das proteínas deste sistema, uma vez que a antitoxina possuiu domínio HTH na região N-terminal, o que lhe confere capacidade de se ligar ao promotor do operon; a toxina apresentou atividade de RNAse e também foi inibida pela antitoxina. Em adição, foi mostrado pela primeira vez que a antitoxina é secretada por meio de vesículas da membrana externa, o que é uma forte evidência que ela possa ter uma nova função em X. fastidiosa. Assim, esperamos que nossos resultados contribuam para o melhor entendimento do envolvimento dessas proteínas no ciclo de vida de X. fastidiosa e suas possíveis implicações para a patogenicidade bacteriana
dc.descriptionAbstract: After the genome sequencing of the Xylella fastidiosa greater knowledge about the bacterial physiology and pathogenicity have become available, however many proteins still do not have predicted functions and are classified as hypothetical proteins. Characterization of these proteins can bring new insights about its role within bacteria physiology. Therefore, our work aimed to characterize three proteins termed XfYcjZ (orf Xf1480), which possesses high identity with the LysR-type transcriptional regulator (LTTR) family; XfMqsR (orf Xf2162) and XfMqsA (orf Xf2163) which possess identity with the toxin-antitoxin operon MqsR and MqsA from Escherichia coli. These genes were reported to be involved in cell cycle, quorum sensing, biofilm formation, virulence and oxidative stress response. The functional characterization of these proteins was based on circular dichroism (CD), analytical size-exclusion chromatography, analytical ultracentrifugation and western blottings, which demonstrated the protein XfYcjZ is present in tetrameric form in solution and is globular, as shown by size exclusion chromatography and analytical ultracentrifugation. Our analyses also showed that XfYcjZ is differentially induced in the X. fastidiosa growth phases as well as its expression changed to cupper-induced oxidative stress, which is a indicative that XfYcjZ is involved in oxidative stress. The characterization of the orfs Xf2162 and Xf2163 was based on the cloning, expression and purification of the heterologous proteins and they were analysed as for the capacity of interaction between the proteins XfMqsR and XfMqsA and between XfMqsA and promoter of the operon. We have shown that XfMqsA is present as a dimer and the XfMqsR in monomer in solution and the interaction occurs in molar ratio 1:1 and the complex XfMqsA and XfMqsR is thermodynamically favorable and more stable that the isolated proteins. XfMqsR possesses RNAse activity and XfMqsA was able to inhibit it in fluorimetric assay. Moreover, it was demonstrated by MS/MS and western blotting that the XfMqsA is secreted by X. fastidiosa via outer membrane vesicles. We hope these results can contribute to better understand the involvement of these proteins in the X. fastidiosa lifecycle and the possible involvement in its pathogenicity
dc.descriptionDoutorado
dc.descriptionGenetica Vegetal e Melhoramento
dc.descriptionDoutor em Genetica e Biologia Molecular
dc.description2011/50268-4
dc.descriptionFAPESP
dc.format1 recurso online ( 88 p.) : il., digital, arquivo PDF.
dc.formatapplication/pdf
dc.languageMultilíngua
dc.publisher[s.n.]
dc.relationRequisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
dc.subjectXylella fastidiosa
dc.subjectCaracterização de proteínas
dc.subjectFatores de transcrição
dc.subjectXylella fastidiosa
dc.subjectProtein characterization
dc.subjectTranscription factors
dc.titleCaracterização de duas proteínas pertencentes ao operon toxina-antitoxina e de um fator de transcrição do tipo LysR de Xylella fastidiosa = Functional characterization of two proteins belonging to toxin-antitoxin operon and a LysR-type transcription factor from Xylella fastidiosa
dc.titleFunctional characterization of two proteins belonging to toxin-antitoxin operon and a LysR-type transcription factor from Xylella fastidiosa
dc.typeTesis


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