Análisis de estabilidad estructural de la proteína Clp de Xanthomonas axonopodis

Abstract

"El género Xanthomonas es un amplio grupo de bacterias fitopatógenas que representa una amenaza para múltiples cultivos de relevancia agrícola y económica, provocando la pérdida de grandes porcentajes de producción. Los factores de virulencia de estas bacterias como la producción de exopolisacáridos, proteasas, pectinasas y endoglucanasas, además de la transición desde un estado unicelular móvil a un estado multicelular unido a superficies y con la capacidad de formar biopelículas son regulados por el factor de transcripción Clp y su interacción con el segundo mensajero diguanilato monofosfato cíclico (c-di-GMP). Como el resto de las integrantes de la superfamilia de proteínas CRP/FNR a la que pertenece, Clp posee un dominio de unión a dinucleótido cíclico (CBD) y un dominio de unión de ADN (DBD). Clp tiene dos conformaciones: la activa que es capaz de unirse a su secuencia blanco en el ADN y la inactiva, que no une ADN y que se obtiene cuando se une a su regulador alostérico, el c-di-GMP. Por ende, el estudio detallado de la conformación activa de Clp y de su transición a la conformación inactiva representa un área de investigación relevante para la comprensión de los procesos regulados por Clp en las bacterias del género Xanthomonas y de otros grupos taxonómicos con proteínas homólogas. En un trabajo previo de nuestro grupo, se obtuvo la estructura cristalográfica de la conformación activa de Clp de Xanthomonas axonopodis (XaClp). Sin embargo, su alta propensión a agregarse ha impedido cristalizar la conformación inactiva. Por ello, en este trabajo evaluamos el papel de diferentes aditivos sobre la agregación de Clp mediante Dispersión Dinámica de Luz (DLS). Además, realizamos un análisis bioinformático para identificar los sitios de agregación presentes en Clp y diseñamos una construcción que potencialmente elimina este problema"

"The genus Xanthomonas comprises a broad group of phytopathogenic bacteria that threaten multiple crops of agricultural and economic importance, leading to significant production losses. Virulence factors in these bacteria—such as the production of exopolysaccharides, proteases, pectinases, and endoglucanases, as well as the transition from a motile single-celled state to a surface-attached multicellular state capable of forming biofilms—are regulated by the transcription factor Clp and its interaction with the second messenger cyclic diguanylate monophosphate (c-di-GMP). Like other members of the CRP/FNR protein superfamily to which it belongs, Clp possesses a cyclic nucleotide-binding domain (CBD) and a DNA-binding domain (DBD). Clp exhibits two conformations: an active form that binds to its target DNA sequence and an inactive form, which does not bind DNA and is obtained when it binds to its allosteric regulator, c-di-GMP. Therefore, a detailed study of Clp’s active conformation and its transition to the inactive state represents a key research area for understanding Clp-regulated processes in Xanthomonas and other taxonomic groups containing homologous proteins. In a previous study by our group, we determined the crystallographic structure of the active conformation of Xanthomonas axonopodis Clp (XaClp). However, its high aggregation propensity has prevented the crystallization of the inactive conformation. Thus, in this work, we assessed the effect of different additives on Clp aggregation using Dynamic Light Scattering (DLS). Additionally, we performed a bioinformatic analysis to identify aggregation-prone sites in Clp and designed a construct that may potentially resolve this issue."