Estudio cristalográfico de la proteína LOV-histidina quinasa de Brucella abortus.

SEBASTIÁN KLINKE; JIMENA J. RINALDI; GABRIELA SYCZ; GASTÓN PARIS; FERNANDO A. GOLDBAUM

Buenos Aires

Congreso; XL Reunión de la Sociedad Argentina de Biofísica; 2011

Sociedad Argentina de Biofísica

Los dominios LOV (Luz, Oxígeno, Voltaje) son sensores proteicos ubicuos. En bacterias, la mayoría se hallan asociados a dominios histidina quinasa (HK) involucrados en transducción de señales. Los dominios HK son los primeros miembros de los sistemas de dos componentes, los cuales sensan diferentes parámetros del medio ambiente regulando la expresión génica, quimiotaxis y virulencia. Los dominios LOV unen FMN como cofactor y realizan un fotociclo ante la iluminación con luz azul. Esta absorción da lugar a la formación de un aducto covalente entre el FMN y un residuo de cisteína de la proteína. En oscuridad, este aducto decae térmicamente al estado basal. Existen evidencias que indican que este aducto es el estado activo de las LOV-HKs. Recientemente se identificó a una proteína que contiene un dominio LOV seguido de dos dominios PAS y HK en la bacteria Brucella abortus, el patógeno intracelular causante de la zoonosis brucelosis. Esta proteína une FMN y realiza un fotociclo donde la unión covalente persiste en oscuridad. Cuando se infectan macrófagos con una mutante de Brucella en el gen LOV, se observa un fenotipo atenuado, lo que sugiere que LOV-HK es un factor de virulencia1. Por otro lado, la infección de macrófagos en oscuridad con la cepa salvaje de Brucella también da lugar a un número menor de bacterias intracelulares, confirmando así el efecto de la luz en la virulencia. Uno de los objetivos de este proyecto es la resolución de la estructura cristalográfica de LOV-HK, lo que permitirá una mejor comprensión del mecanismo de transducción de señales entre los dominios LOV y HK, y del mecanismo de activación de las histidina quinasas. Asimismo, intentamos explicar el aumento de la virulencia ante la absorción de luz azul. En esta presentación se describirán nuestros resultados recientes, entre los que se destacan la resolución de la estructura cristalina del dominio LOV en oscuridad a 1.64 Å y algunos resultados preliminares en cristales del dominio HK. Se comentarán además las estrategias para el estudio de construcciones que cubran la mayor parte de la proteína LOV-HK completa.