Caracterização funcional e estudo do comportamento dinâmico da proteína MntC de Staphylococcus aureus

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Castro, Natália Salazar de
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=77225
Resumo: Orientadora: Profa. Dra. Ana Paula de Mattos Arêas Dau
id UFBC_02acc2c45f3752eb0e74dbccb2ce0f66
oai_identifier_str oai:BDTD:77225
network_acronym_str UFBC
network_name_str Repositório Institucional da UFABC
repository_id_str
spelling Caracterização funcional e estudo do comportamento dinâmico da proteína MntC de Staphylococcus aureusSTAPHYLOCOCCUS AUREUSPROTEÍNA MNTCBIOINFORMÁTICAPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOSSISTEMAS - UFABCOrientadora: Profa. Dra. Ana Paula de Mattos Arêas DauTese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biossistemas, 2014.Infeccoes causadas por Staphylococcus aureus representam uma grande preocupacao, principalmente aquelas relacionadas ao ambiente hospitalar. Normalmente, a fase inicial consiste em colonizacao assintomatica da parte nasal da faringe, o que pode resultar na disseminacao para outras superficies mucosas ou invasao de locais estereis, tais como o sangue. O estabelecimento da infeccao depende da obtencao de nutrientes, assim como ligacao e dano a matriz extracelular (MEC). A proteina MntC e altamente conservada em S. aureus, sendo caracterizada como uma proteina de superficie relacionada ao transporte do ion manganes, indispensavel para a sobrevivencia da bacteria. Assim como outras proteinas transportadoras de metal, MntC pertence ao Cluster 9, uma grande familia de proteinas bacterianas de ligacao a metais pertencentes a sistemas de transporte ABC. Os estudos teoricos sobre o comportamento dinamico da MntC e de proteinas homologas utilizando as tecnicas de Modelagem Comparativa, Modos Normais e Dinamica Molecular mostram que a ligacao ao metal nao afeta muito a flexibilidade das proteinas. As mudancas estruturais e dinamicas sofridas por estas ao se ligarem ao metal podem ser pequenas e em regioes proximas ao sitio de ligacao ao metal, principalmente nas estruturas em loops, corroborando o observado em trabalhos experimentais ja publicados. Neste trabalho, foi demonstrado que alem de sua funcao como transportadora de manganes, MntC e uma eficiente proteina de ligacao a MEC, moleculas da cascata da coagulacao, e ao regulador negativo do Sistema Complemento Fator H. Este estudo mostrou uma capacidade acentuada da MntC de ligar a laminina, colageno tipo IV, fibronectina celular e plasmatica, plasminogenio e fibrinogenio por ELISA. MntC tambem foi capaz de ligar ao Fator H observado em Western blot. A ligacao da MntC ao plasminogenio parece ser mediada, pelo menos parcialmente, pelas lisinas expostas na superficie da proteina, uma vez que previa incubacao com um analogo da cadeia lateral do residuo de lisina, acido ¿Ã-aminocaproico, ou o aumento da forca ionica afeta a interacao entre MntC e plasminogenio, por ELISA. A proteina tambem contribui para a ativacao da plasmina a partir do plasminogenio observada em reacao cromogenica, na presenca do ativador de plasminogenio uroquinase (uPA). A plasmina recem gerada, por sua vez, atuou na clivagem do fibrinogenio, observada em membranas de difluoreto de polivinilideno coradas com Coomassie. A enzima tambem foi capaz de clivar C3b, observado por Western blot. Em conclusao, neste trabalho foi demonstrado que na MntC, e em outros membros da familia cluster 9, a ligacao ao metal induz mudancas conformacionais bastante restritas as regioes envolvidas na coordenacao do metal. Neste estudo tambem foi descrita uma nova funcao para MntC que pode auxiliar a bacteria na colonizacao de mucosa e posterior estabelecimento de doencas invasivas. Alem disso, a interacao de MntC com proteinas do sistema complemento pode auxiliar a bacteria na evasao imune. Estes dados sugerem que a proteina MntC e um fator de virulencia relevante para as infeccoes de S. aureus e por isso, pode ser um bom candidato para compor uma formulacao vacinal anti-estafilococica para humanos.Infections caused by Staphylococcus aureus represent a great concern, mainly those related to nosocomial environment. Usually, the early stage of pathogenesis consists on asymptomatic nasopharynx colonization, which could result in dissemination to other mucosal niches or invasion of sterile sites, such as blood. This pathogenic route depends on scavenging of nutrients as well as binding to and disrupting extracellular matrix (ECM). The MntC is a highly conserved protein on the surface of S. aureus, involved in the transport of manganese ion, essential for survival of the bacterium. As other metal-transport proteins, MntC belongs to cluster 9, a large family of bacterial metal binding proteins that composes ABC transport systems. Theoretical studies on the dynamic behavior of MntC and homologous proteins using Comparative Modeling, Normal Modes and Molecular Dynamics techniques show that the flexibility of the proteins is not greatly affected by metal binding. The structural and dynamic changes suffered by cluster 9 proteins upon binding of metal may be restricted to regions close to the metal binding site. It is especially relevant in loops structures, corroborating results previously observed in experimental studies published elsewhere. This work provided evidence of a novel function of MntC besides manganese-binding activity. MntC was shown to be an efficient ECM, coagulation cascade components, and complement regulatory factor H binding protein. This study showed a marked ability of MntC to bind to laminin, collagen type IV, cellular and plasma fibronectin, plasminogen and fibrinogen by ELISA. MntC was also able to bind to complement factor H observed in Western Blot. The MntC binding to plasminogen appears to be, at least partially, related to the presence of lysines, since previous incubation with an analogue of lysine residue, å-aminocaproic acid, or increasing ionic strength affected the interaction between MntC and plasminogen, assayed by ELISA. The protein also contributed to the activation of plasmin from plasminogen observed in a chromogenic reaction in the presence of urokinase plasminogen activator (uPA). The newly released plasmin, in turn, acted in the cleavage of fibrinogen observed in polyvinylidene difluoride membranes stained with Coomassie. This enzyme was also able to cleave C3b observed by Western Blot. In conclusion, it was demonstrated that in MntC, and in other cluster 9 members, metal binding event induces conformational changes very restricted to regions involved in metal coordination. This work also described a new role for MntC that can aid mucosal colonization and the establishment of invasive diseases as well. Moreover, the interaction of MntC with complement system proteins could contribute to host immune evasion. These data suggest that MntC is a relevant virulence factor to staphylococcal infections and, therefore, could be an adequate candidate to compose an anti-staphylococcal human vaccine formulationDau, Ana Paula de Mattos ArêasSperança, Márcia AparecidaSilva, Carlos Alberto daBertoncini, Michelle Darrieux SampaioLima, Roberto Nepomuceno de SouzaCastro, Natália Salazar de2014info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf108 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=77225http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=77225&midiaext=70602http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=77225&midiaext=70601Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=77225porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-03-18T15:49:47Zoai:BDTD:77225Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-03-18T15:49:47Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
dc.title.none.fl_str_mv Caracterização funcional e estudo do comportamento dinâmico da proteína MntC de Staphylococcus aureus
title Caracterização funcional e estudo do comportamento dinâmico da proteína MntC de Staphylococcus aureus
spellingShingle Caracterização funcional e estudo do comportamento dinâmico da proteína MntC de Staphylococcus aureus
Castro, Natália Salazar de
STAPHYLOCOCCUS AUREUS
PROTEÍNA MNTC
BIOINFORMÁTICA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOSSISTEMAS - UFABC
title_short Caracterização funcional e estudo do comportamento dinâmico da proteína MntC de Staphylococcus aureus
title_full Caracterização funcional e estudo do comportamento dinâmico da proteína MntC de Staphylococcus aureus
title_fullStr Caracterização funcional e estudo do comportamento dinâmico da proteína MntC de Staphylococcus aureus
title_full_unstemmed Caracterização funcional e estudo do comportamento dinâmico da proteína MntC de Staphylococcus aureus
title_sort Caracterização funcional e estudo do comportamento dinâmico da proteína MntC de Staphylococcus aureus
author Castro, Natália Salazar de
author_facet Castro, Natália Salazar de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Dau, Ana Paula de Mattos Arêas
Sperança, Márcia Aparecida
Silva, Carlos Alberto da
Bertoncini, Michelle Darrieux Sampaio
Lima, Roberto Nepomuceno de Souza
dc.contributor.author.fl_str_mv Castro, Natália Salazar de
dc.subject.por.fl_str_mv STAPHYLOCOCCUS AUREUS
PROTEÍNA MNTC
BIOINFORMÁTICA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOSSISTEMAS - UFABC
topic STAPHYLOCOCCUS AUREUS
PROTEÍNA MNTC
BIOINFORMÁTICA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOSSISTEMAS - UFABC
description Orientadora: Profa. Dra. Ana Paula de Mattos Arêas Dau
publishDate 2014
dc.date.none.fl_str_mv 2014
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=77225
url http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=77225
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=77225&midiaext=70602
http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=77225&midiaext=70601
Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=77225
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
108 f. : il.
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFABC
instname:Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron:UFABC
instname_str Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron_str UFABC
institution UFABC
reponame_str Repositório Institucional da UFABC
collection Repositório Institucional da UFABC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1813263936397508608

Registros relacionados