Biochemical and structural characterization of Mycoplasma genitalium proteins MG438 and MG200.

Resum

Mycoplasma genitalium és una cèl·lula auto-replicant amb un genoma de mida petita que va ser desentrellat l’any 1995. _x000D_ En el present treball, dues proteïnes de M. genitalium, MG438 i MG200, potencialment implicades en la virulència del microorganisme i/o en processos patogènics, han estat objecte d’estudi, principalment des d’un punt de vista estructural._x000D_ La proteïna MG438 correspon a una subunitat S d’un sistema de Restricció i Modificació (R-M) de tipus I. Aquestes subunitats estan involucrades en el reconeixement de seqüències de DNA en sistemes de R-M de tipus I. En M. genitalium, la MG438 apareix com una subunitat S orfe, suggerint que pot tenir altres funcions apart de la seva activitat específica en els complexes metiltransferasa (MTase) i endonucleasa (REase)._x000D_ L’estructura cristal·lina de MG438, la primera en ser resolta per a una subunitat S d’un sistema de R-M de tipus I, ha estat determinada usant el mètode de dispersió anòmala a múltiples longituds d’ona i refinada a una resolució de 2.3 Å. L’estructura consisteix en dos dominis globulars que consten cadascun d’ells d’uns 150 residus separats per un parell de llargues hèlices antiparal·leles d’uns 40 residus cadascuna que formen grans bobines levògires. Els dominis globulars corresponen als dominis de reconeixement de blancs (TRDs) mentre que les estructures tipus bobina corresponen respectivament a les regions conservades central (CR1) i C-terminal (CR2). A més, l’estructura de la MG438 presenta una topologia global cíclica amb un eix binari intra-subunitat que superposa les meitats N- i C-terminal de la molècula, cadascuna contenint un TRD i una CR._x000D_ La ressemblança entre els TRDs i el domini petit de la TaqI MTase de tipus II, juntament amb la presència de la quasi simetria de la subunitat, va permetre proposar un model per al reconeixement dels DNAs objectiu._x000D_ La comparació entre l’estructura de la MG438 i la d’una subunitat S pertanyent a l’arqueobacteri Methanococcus jannaschii, S.Mja, publicades pràcticament de manera simultània, posa en relleu les característiques estructurals conservades entre elles i al mateix temps, posa de manifest importants diferències en els TRDs i la seva disposició en relació als CRs._x000D_ M. genitalium presenta un citoesquelet complex amb un orgànul terminal diferenciat que està implicat en l’adherència cel·lular i la motilitat. La MG200, localitzada en l’orgànul terminal, està directament implicada en la motilitat del micoplasma. La producció de la MG200 sencera va revelar que es comporta com un tetràmer en solució amb una gran tendència a agregar-se i una heterogeneïtat intrínseca que impedeix la seva cristal·lització._x000D_ L’estructura cristal·lina de la EAGRb de la MG200 va ser resolta a una resolució de 2.9 Å pel mètode de dispersió anòmala d’una única longitud d’ona. Aquesta estructura és la primera peça d’informació estructural d’una proteïna de l’orgànul terminal. El domini presenta un nou plec que conté una simetria interna molt precisa que està relacionada amb una repetició de seqüència. La EAGRb forma un dímer, inclòs en la cel·la unitat del cristall, que és estabilitzat per un nucli hidrofòbic molt conservat. Algunes de les característiques del domini, tals com la seva plasticitat i la presència i organització dels eixos de simetria intra- i inter-subunitats, donen lloc a un desequilibri d’interaccions que suggereixen que la EARGb juga un paper important en les interaccions proteïna-proteïna._x000D_ La informació sobre possibles estructures quaternàries de cadascun dels dominis de la proteïna MG200, juntament amb els estudis preliminars de microscòpia electrònica, van permetre proposar l’existència d’una simetria 222 (D2) per la proteïna MG200. Les particulars propietats dels dominis DnaJ i EAGRb podrien permetre la interacció amb altres components de l’orgànul terminal i resultar en la formació de les estructures supra-moleculars observades en l’orgànul terminal de cèl·lules de M. pneumoniae.

Data del Ajut	27 de set. 2010
Idioma original	Anglès
Supervisor	Ignasi Fita Rodríguez (Director/a)