Informe final del proyecto: Descifrando la arquitectura molecular del elongasoma y divisoma de Corynebacterineae mediante marcado por proximidad en la célula viva

Abstract

La elongación y la división celular de bacilos son procesos dirigidos por dos complejos de proteínas denominados elongasoma y divisoma respectivamente. El conocimiento actual acerca de la arquitectura de estos complejos proviene mayoritariamente del estudio de organismos modelo, para los que se han identificado muchos de sus componentes. Sin embargo, para el orden Corynebacteriales, la información disponible es muy fragmentaria y pone de manifiesto diferencias importantes con las bacterias modelo. Muchas de las proteínas claves del elongasoma y divisoma de Escherichia coli y Bacillus subtilis no presentan homólogos reconocibles en el orden Corynebacteriales. Además, existen fuertes evidencias de que estas bacterias utilizan la fosforilación de proteínas como mecanismo para regular el ensamblado del divisoma y elongasoma. En este proyecto nos planteaos contribuir a elucidar la arquitectura molecular de estos complejos mediante la exploración del entorno proteómico de componentes del divisoma y/o elongasoma con alta resolución espacial. Para ello, utilizamos dos aproximaciones interactómicas complementarias centradas en componentes clave de estos complejos y en distintos contextos de fosforilación: marcado por proximidad en la célula viva y entrecruzamiento químico, ambas acopladas a espectrometría de masa. Los resultados obtenidos a través del análisis de más de 15 interactomas nos han permitido identificar y caracterizar nuevos componentes del los complejos en estudio y mapear redes de interacciones en el septo y el polo de la célula. Además, realizamos una caracterización funcional de algunos de estos componentes seleccionados. Globalmente, la ejecución del presente proyecto permitió mejorar nuestra comprensión a nivel molecular de dos procesos esenciales en un grupo de bacterias de gran importancia médica e industrial: la elongación y división celular. Además, nos permitió identificar nuevos potenciales blancos para agentes antimicrobianos con modos de acción muy específicos para estas bacterias, que incluyen importantes patógenos humanos, como Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae y Corynebacterium diphtheriae.