Crystal structure of the C24 protein from the Antarctic bacterium Bizionia argentinensis JUB59

LEONARDO PELLIZZA; JOSÉ L. LÓPEZ; SUSANA VAZQUEZ; GABRIELA SYCZ; BEATRIZ G. GUIMARAES; JIMENA RINALDI; FERNANDO A. GOLDBAUM; MAC CORMACK WP; KLINKE S; ARÁN M

Congreso; XLVIII Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Cristalografía; 2021

Los bacteriófagos de cola son una de las entidades más abundantes en nuestro planeta. Susespículas y fibras son clave en el reconocimiento y adsorción a la célula huésped, y tienen unagran utilidad en aplicaciones biotecnológicas. Si bien existe información estructural detalladade las fibras de la cola de ciertos bacteriófagos, como por ejemplo el T4, la gran mayoría de losfagos carecen de una descripción estructural de sus fibras. En nuestro proyecto colaborativoestudiamos la flavobacteria marina Bizionia argentinensis JUB59, un microorganismo Gram-negativo que fue aislado de aguas superficiales en la Caleta Potter (Antártida Argentina) y cuyogenoma fue secuenciado. Hace unos años comenzamos un proyecto de genómica estructuralpara clasificar y estudiar aspectos funcionales de ciertas proteínas de esta bacteria, las cualesfiguraban anotadas con función desconocida. En este contexto, y entre otros miembros,seleccionamos una proteína de 277 residuos que denominamos C24, cuya secuencia carecía dehomología con proteínas de función conocida. Logramos resolver la estructura tridimensionalde C24 por cristalografía de rayos X, observando una estructura trimérica de 89 kDa en formade cohete con una longitud de 160 Å. La arquitectura de esta proteína tiene paralelismos conel extremo de unión al receptor ubicado en las fibras de la cola larga del fago T4, aunque condivergencias en la secuencia, tamaño, organización de los dominios, y número y tipo decationes divalentes unidos. Pudimos confirmar el origen viral de C24 por métodosexperimentales y bioinformáticos: (i) la secuencia de C24 está localizada en un profagodetectado por el software ?ACLAME Prophinder tool?, (ii) el antibiótico mitomicina C induce elciclo lítico de un virus presente en el genoma bacteriano, el cual pudimos aislar y visualizar pormicroscopía electrónica de transmisión, observándose una morfología compatible con el ordenCaudovirales, y (iii) estas partículas virales contienen el gen de C24 en su genoma. Enconclusión, la estructura cristalina de C24, sumada a los experimentos de inducción yvisualización, revelan que esta proteína sería el extremo de unión al receptor de un nuevobacteriófago de cola presente como profago en B. argentinensis JUB59, brindando informaciónútil para expandir el conocimiento actual de la maquinaria viral presente en los océanos.