Chaperones moleculares involucrados en la secreción y plegado de metalo-b-lactamasas periplasmáticas en bacterias Gram-negativas

MORAN BARRIO, J; LIMANSKY AS ; VIALE AM.

Rosario

Jornada; XIII Jornadas Argentinas de Microbiología; 2008

Asociación Argentina de Microbiología

El uso indiscriminado de antibióticos b-lactámicos ha generado la evolución de mecanismos de resistencia bacterianos que incluyen la secreción de enzimas hidrolíticas como las b-lactamasas. En particular, las metalo-b-lactamasas (MbLs) presentan una significante relevancia clínica ya que son resistentes a los inhibidores de uso clínico y sus genes se localizan mayoritariamente en elementos genéticos móviles. Estas metaloenzimas dependientes de Zn(II) se sintetizan en el citoplasma bacteriano como precursores y deben ser transportados a través de la membrana citoplasmática para llegar a su sitio de acción. En bacterias Gram-negativas las MbLs adquieren su conformación nativa con el ión metálico unido en el sitio activo en el periplasma. En el presente trabajo estudiamos los mecanismos de secreción y biogénesis de MbLs en bacterias Gram-negativas. Se desarrolló un sistema de expresión en Escherichia coli, utilizando como proteína modelo la MbL GOB proveniente de un aislamiento clínico del patógeno oportunista Elizabethkingia meningoseptica. La secreción de GOB al periplasma bacteriano fue evaluada mediante inmunodetección en preparaciones de esta fracción subcelular, así como por la resistencia conferida al hospedador frente a antibióticos b-lactámicos. Se estudió por métodos genéticos la participación de los diferentes sistemas de secreción y de chaperones moleculares involucrados en la biogénesis de GOB. Nuestros resultados muestran que GOB es secretada al periplasma de E. coli en un proceso dependiente exclusivamente del sistema Sec. Esto sugiere una conformación desplegada del precursor y que el plegamiento final de la proteína y la unión al ión Zn(II) ocurren en el periplasma. Durante el transito citoplasmático del precursor, sistemas de chaperones citoplasmáticos mayoritarios del grupo de proteínas de estrés térmico como DnaK tienen un rol esencial evitando tanto su plegamiento prematuro como degradación por proteasas. El chaperón TF asociado al ribosoma, participa de este proceso, direccionando al precursor hacia la maquinaria de secreción. La participación de chaperones periplasmáticos en el plegamiento de GOB es aún materia de estudio. La identificación de factores proteicos ?dedicados? en la secreción de MbLs podría aportar información útil para el diseño de nuevos inhibidores.