Avances en la caracterización bioquímica y funcional de los sustratos del sistema de secreción tipo I PrsDE y su efecto en el desarrollo del biofilm de Rhizobium leguminosarum bv. viciae 3841 - Tarsitano, Julián (2022)
Rhizobium leguminosarum sintetiza un polisacárido acídico secretado mayormente al medio extracelular (EPS) y parcialmente retenido en la superficie bacteriana como polisacárido capsular (CPS). Las proteínas Rap son sustratos del sistema de secreción tipo I PrsDE (SSTI) que comparten al menos un dominio Ra/CHDL (cadherina-like). Se ha demostrado que algunos de estos sustratos están involucrados en el desarrollo de la matriz del biofilm ya sea por clivaje del polisacárido que emerge de la superficie de la célula (las glicanasas Ply) o alterando las propiedades adhesivas de la bacteria (proteínas RapA). En esta tesis se demuestra que una nueva proteína Rap (RapD) se libera completamente al medio extracelular co-secretada con otras proteínas Rap de manera PrsDE dependiente. Más aún, en biofilms se encontraron niveles extracelulares incrementados de RapD en condiciones de cultivo que favorecen la producción de EPS. No se observaron fenotipos evidentes asociados a las propiedades adhesivas o formación de biofilms en la mutante deficiente en rapD. Sin embargo, por cromatografía de exclusión molecular del EPS producido por la cepa silvestre (wild type) de R. leguminosarum bv viciae 3841, las mutantes isogénicas simples rapA2 y rapD y la doble mutante rapA2rapD, se demostró que ambas proteínas Rap tienen un rol en la regulación del tamaño de las cadenas del EPS que se libera al medio extracelular. Los estudios biofísicos indicaron que el calcio gatilla cambios conformacionales en la proteína RapD hacia una estructura dominada por láminas β, como ocurre en las cadherinas. Más aún, la presencia de calcio induce la multimerización de RapD mientras que el agregado de EPS indujo cambios conformacionales adicionales en la proteína. Estudios de ELISA y BIA (binding inhibition assay) indicaron que RapD se une específicamente al EPS y que la galactosa estaría involucrada en esa interacción. Estas observaciones indican que RapD es una proteína lectina que interacciona con calcio y que es capaz de establecer multímeros y modificar las propiedades del EPS, el principal componente estructural de la matriz del biofilm del rizobio.