DesK-DesR: el sistema de dos componentes que sensa fluidez de membrana en Bacillus subtilis

ALBANESI D; MANSILLA MC; DE MENDOZA D

La PLata, Argentina

Congreso; Segundo Congreso Argentino de Microbiología General; 2005

Sociedad Argentina de Microbiología General

La transcripción del gen des de Bacillus subtilis, el cual codifica para una D5-desaturasa, está estrictamente regulada por el sistema de transducción de señales DesK-DesR. DesK es una histidín-quinasa asociada a membrana, con cuatro segmentos transmembrana putativos. DesR es un regulador transcripcional soluble. Esta tres proteínas constituyen un circuito regulatorio al cual llamamos la vía Des. La activación de esta vía tiene lugar ante una disminución en la fluidez de membrana, provocada ya sea por un cambio en la temperatura de crecimiento o por un cambio en la composición de los lípidos de membrana. Con el fin de determinar bioquímicamente las actividades enzimáticas de DesK desarrollamos un sistema in vitro utilizando la fracción citoplasmática soluble (DesKC) de esta proteína. Pudimos demostrar que DesKC posee actividad autoquinasa y fosfotransferasa. A su vez, confirmando evidencias genéticas, probamos que DesKC posee actividad fosfatasa sobre fosfo-DesR. El residuo de histidina 188, si bien es esencial para la autofosforilación de DesKC, no es necesario para la actividad fosfatasa de esta proteína tanto in vivo como in vitro. Así, de acuerdo con el modelo propuesto DesK posee tres actividades bioquímicas: autoquinasa, fosfotrasferasa y fosfatasa. Proponemos que la actividad fosfatasa de DesK sería el mecanismo principal de control de los niveles de fosfo-DesR in vivo regulando así el patrón de expresión de des. Con el fin de dilucidar la estructura tridimensional y el mecanismo de acción de DesK obtuvimos cristales de la fracción soluble de una mutante puntual de esta proteína (DesKCV188) en complejo con ADP, que difractaron a una resolución de 3 Ǻ. Asimismo contamos con cristales de DesKCV188 derivatizada con seleno-metionina, que difractaron a una resolución similar, lo que hace factible la obtención de dicha estructura por el método de difracción anómala.