Purificación e cristalización da proteína de membrana FrpA, de "Photobacterium damselae subsp. piscicida", e o seu sideróforo piscibactina|

Abstract

[Resumo:] Photobacterium damselae subsp. piscicida é una bacteria Gram negativa e axente causante da pasteurelosis en peixes. Esta enfermidade causa a morte do individuo que a sufre en etapas iniciais do desenvolvemento animal, causando importantes perdas económicas en sistemas de acuicultura. A bacteria patóxena obxecto de estudo neste traballo posúe un sistema de captación de ferro (fundamental para o proceso de infección) a través da emisión ao exterior celular do sideróforo piscibactina, onde quelata fortemente ao Fe(III) ao formar o complexo sideróforo-Fe(III). O complexo é introducido ao interior celular, gracias ao receptor de membrana externa FrpA e aos sistemas ABC integrados na membrana interna. O obxectivo deste traballo é a purificación da proteína de interese FrpA e do complexo piscibactina-Fe(III), para poder realizar os primeiros ensaios de cristalización da combinación de ambos. O estudo dos cristais por raios X, permitirá a observación das interaccións proteína-sideróforo para poder elaborar conxugados de sondas fluorescentes e o deseño de estratexias tipo “Cabalo de Troia”, onde un fármaco coñecido pode ser unido ao sideróforo, e así chegar a loitar contra a bacteria dunha forma máis efectiva, aumentando o rendemento, os procesos de produción e o benestar animal no sector da acuicultura.

[Resumen:] Photobacterium damselae subsp. piscicida es una bacteria Gram negativa y agente causante de la pasteurelosis en peces. Esta enfermedad causa la muerte del individuo que la sufre en etapas iniciales del desarrollo animal, causando importantes pérdidas económicas en sistemas de acuicultura. La bacteria patógena objeto de estudio en este trabajo posee un sistema de captación de hierro (fundamental para el proceso de infección) a través de la emisión al exterior celular del sideróforo piscibactina, donde quelata fuertemente al Fe(III) al formar el complejo sideróforo-Fe(III). El complejo es introducido al interior celular, gracias al receptor de membrana externa FrpA y a los sistemas ABC integrados en la membrana interna. El objetivo de este trabajo es la purificación de la proteína de interés FrpA y del complejo piscibactina-Fe(III), para poder realizar los primeros ensayos de cristalización de la combinación de ambos. El estudio de los cristales por rayos X, permitirá la observación de las interacciones proteína-sideróforo, para poder elaborar conjugados de sondas moleculares fluorescentes y el diseño de estrategias tipo “Caballo de Troya”, donde un fármaco conocido puede ser unido al sideróforo, y así llegar a luchar contra la bacteria de una forma más efectiva, aumentando el rendimiento, los procesos de producción y el bienestar animal en el sector de la acuicultura.

[Abstract:] Photobacterium damselae subsp. piscicida is a gram negative bacterium and causative agent of pasteurellosis in fish. This disease causes the death of the individual who suffers it at initial stages of animal development, causing important economic losses in aquaculture systems. The pathogenic bacterium studied in this work has a system of iron uptake (fundamental for the infection process) through the emission to the extracellular medium of the piscibactin siderophore, where it chelates strongly to Fe (III) when forming the siderophore- Fe(III) complex. The complex is introduced into the cell, thanks to the outer membrane receptor FrpA and to the ABC systems integrated in the inner membrane. The objective of this work is the purification of the protein of interest FrpA and of the complex piscibactine-Fe(III), to be able to realize the first crystallization tests of the combination of both. The study of crystals by X-rays, will allow the observation of protein-siderophore interactions, to be able to elaborate conjugates of fluorescent molecular probes and the design of strategies “Trojan horse” type, where a known drug can be attached to the siderophore, and thus, to combat the bacteria more effectively, increasing yield, production processes and animal welfare in the aquaculture sector.