Nuevos componentes del divisoma de Corynebacteriales identificados por una estrategia proteómica de marcado por proximidad en las células vivas

Abstract

La división celular bacteriana es un proceso dirigido por el divisoma, complejo macromolecular cuyo ensamblaje comienza con la polimerización de la proteína FtsZ en el sitio de división. FtsZ participa en el reclutamiento de otras proteínas del divisoma, que para Escherichia coli y Bacillus subtilis han sido bien caracterizadas. Sin embargo, el suborden Corynebacterineae (incluye importantes patógenos humanos) carece de homólogos reconocibles para muchas de estas proteínas del divisoma. Este trabajo se centra en descifrar la arquitectura molecular del divisoma en este grupo de bacterias. Desarrollamos una estrategia proteómica basada en la biotinilación por proximidad para estudiar el divisoma de Corynebacterium glutamicum. Generamos una cepa que expresa FtsZ fusionada a una ascorbato peroxidasa ingenierizada (APEX2). APEX2 cataliza la oxidación de fenol biotina en presencia de H2O2 dando lugar a un radical que reacciona con aminoácidos de proteínas cercanas. Esto permitió marcar el entorno proteómico de FtsZ en la célula viva para su purificación e identificación por Espectrometría de Masa. Hemos identificado 253 vecinos confiables de FtsZ, que incluye proteínas de división celular conocidas y un gran número de proteínas no caracterizadas. Nos centramos en proteínas de membrana hipotéticas, que podrían mediar el anclaje del anillo Z a la membrana. Generamos cepas que expresan los candidatos seleccionados fusionados a una sonda fluorescente para evaluar su localización subcelular y su interacción con FtsZ. Los resultados permitieron identificar nuevos miembros conservados del divisoma de corinebacterias. Actualmente estudiamos su papel en la división celular, los detalles moleculares de su interacción con el anillo Z y su regulación mediante fosforilación de proteínas.