Determinación in vitro de la participación de la proteína hipotética SAUSA300_0063 en la activación del operón arc presente en el elemento móvil para el catabolismo de la arginina (ACME) en el clon pandémico USA300

Abstract

En las últimas dos décadas se ha reportado la emergencia y rápida diseminación del Staphylococcus aureus resistente a meticilina clon USA300 con una amplia distribución y patogenicidad, causando al ser humano infecciones no solo en el hospital sino en la comunidad. El elemento genético móvil para el catabolismo de la arginina (ACME) fue identificado exclusivamente en este clon y dentro de este elemento se encuentra un operón arc que tiene la misma función catabólica de ACME suministrando ATP en condiciones anaerobias y que en ambientes ácidos aumenta el pH del medio favoreciendo la capacidad para colonizar. Estudios previos en nuestro laboratorio mostraron que una sobreexpresión del operón arcACME en el clon USA300 es dada posiblemente por el gen sausa300_0063 inserto dentro de este operón que codifica para un regulador transcripcional. Determinar la participación de la proteína hipotética SAUSA300_0063 en la activación del operón arc presente en ACME en el clon pandémico USA300. Mediante el sistema de expresión pET303/CT-His en BL21 (DE3) se produjo la proteína recombinante SAUSA300_0063 del operón arcACME la cual se purificó mediante electroelución. Se determinó la unión in vitro de la proteína recombinante SAUSA300_0063 a la secuencia promotora del operón arcACME mediante ensayos de retardamiento en gel y por PCR en tiempo real se analizó la transcripción relativa de los genes sausa300_0063, arcCACME, arcCcons y arcR en condiciones de anaerobiosis en presencia o ausencia de arginina. La evidencia experimental mostró que la proteína SAUSA300_0063 establece su unión en el promotor del operón arcACME sugiriendo una aproximación acerca de su función como regulador transcripcional perteneciente a la familia de proteínas CRP/FNR. Adicionalmente se observó una relación directa en el aumento de la transcripción de los genes sausa300_0063 y arcC del operón arcACME indicando la posible participación de la proteína SAUSA300_0063 en la autoactivación del operón arcACME, dada a esta nueva estructura del operón facilitando su regulación. La proteína SAUSA300_0063 participa en la activación del operón arcACME a través de la unión a su región promotora y esta activación es mayor que la encontrada en el operón arc constitutivo. Estos resultados sugieren que el cambio estructural encontrado en el operón arcACME facilita la participación de la proteína SAUSA300_0063 en la auto-activación de este operón ya que dada a esta nueva estructura se podría regular en modo cis considerándose un sistema altamente ventajoso.