Iluminando el estrés: LOVHK señaliza un sistema de respuesta a estrés en Brucella abortus

GABRIELA SYCZ; TONG-SEUNG TSENG; MARCUS FREDERICKSON; MARIELA DEL CARMEN CARRICA; WINSLOW BRIGGS; ROBERTO BOGOMOLNI; FERNANDO A. GOLDBAUM; GASTÓN PARIS

La Plata

Congreso; Primera Reunión de Fotobiólogos Moleculares Argentinos; 2011

INIFTA

Las bacterias del género Brucella pertenecen a la clase alfaproteobacterias y son agentes causales de la brucelosis, una enfermedad que produce abortos e infertilidad en animales, y fiebre en humanos. Las bacterias detectan y responden a los cambios ambientales por medio de los sistemas de dos componentes formados por una proteína histidina quinasa (HK) sensora que al detectar una señal externa se autofosforila en un residuo de histidina conservado. El fosfato es transferido a la segunda proteína denominada regulador de respuesta (RR) que, generalmente, modifica la transcripción de uno o más genes mediante un dominio de unión a ADN. En experimentos anteriores se caracterizó en Brucella abortus 2308 una proteína histidina quinasa (LOV-HK) formada por tres dominios: el N-terminal es un dominio LOV, seguido de un dominio PAS y finalmente un dominio HK perteneciente a la familia HWE. El domino LOV tiene unida una molécula de FMN como cofactor que al ser iluminada con luz azul inicia un fotociclo formando un aducto covalente entre el FMN y un residuo de Cys de la proteína. La formación del aducto covalente activa la autofosforilación del dominio HK e inicia una cadena de transducción de señales que culmina con un incremento en la virulencia de Brucella. Por medio de ensayos de doble híbrido y posterior confirmación por ensayos de fosfotransferencia, se identificaron dos posibles compañeros de interacción de LOVHK: CheY-Like (CheY-L) que contiene solamente un dominio fosfoaceptor (REC), y BaPhyR que contiene dos dominios: uno de unión a un factor anti-sigma y un dominio REC. Los ensayos de fosfotransferencia sugieren que CheY-L estaría tomando el fosfato de LOVHK y lo estaría transfiriendo al agua, disminuyendo de este modo la fosforilación de LOV-HK; mientras que BaPhyR sería el RR que desarrollaría una respuesta específica en la célula. BaPhyR tiene un 72% de identidad con una proteína RR denominada PhyR de Methylobacterium extorquens que está involucrada en el sistema de Respuesta General a Estrés (GSR por sus iniciales en inglés) particular de alfaproteobacterias y Brucella abortus, el cual es activado mediante la fosforilación de PhyR. Actualmente se están construyendo mutantes de los genes homólogos de dicho sistema para confirmar si la vía iniciada por LOVHK desencadena una GSR in vivo. Estos resultados sugieren que LOVHK activa un sistema de respuesta a estrés que podría incrementar la virulencia en B. abortus.