Título:
Aproximación estructural e integrativa al estudio del endoflagelo de Leptospira
Otros títulos:
Coordinador:
Director:
Compilador:
Autor:
San Martín, Fabiana
Tutor:
Buschiazzo, Alejandro
Trajtenberg Pareja, Felipe
Trajtenberg Pareja, Felipe
Tipo de documento:
Tesis de doctorado
Editor:
Palabras clave:
Descriptores:
LEPTOSPIRA
LEPTOSPIROSIS
TECNICAS DE INVESTIGACION
BACTERIAS
PROTEINAS
PROTEOMICA
LEPTOSPIROSIS
TECNICAS DE INVESTIGACION
BACTERIAS
PROTEINAS
PROTEOMICA
Año de publicación:
2026
Contenido:
Resumen:
Esta tesis se centra en Leptospira, el agente causal de la Leptospirosis, una zoonosis de distribución global que afecta aproximadamente a un millón de personas cada año. Leptospira es un modelo particularmente interesante para el estudio de la motilidad bacteriana, la cual depende de endoflagelos confinados dentro del espacio periplasmico. A diferencia de otros sistemas flagelares, cuyos filamentos suelen estar formados por un homopolimero de flagelina, los filamentos de Leptospira presentan una composición inusualmente compleja. En el filo de las espiroquetas existen hasta cuatro isoformas de flagelina, denominadas FlaB, que conforman el núcleo del filamento. Este núcleo está recubierto por las proteínas de vaina, conocidas como FlaA, comunes a todas las espiroquetas. Asimismo Leptospira tiene un tipo de componente adicional en sus filamentos: las Fcps. Bautizadas “Flagellar coiling proteins” por ser responsables del pronunciado superenrrollamiento espontáneo de sus filamentos purificados in vitro, FcpA y FcpB son únicas del género Leptospira y esenciales para su virulencia. Con el objetivo de avanzar en la comprensión la estructura flagelar y las bases moleculares de la motilidad de Leptospira, en esta tesis nos propusimos generar un modelo molecular de su filamento flagelar. Para ello realizamos un análisis bioinformático exhaustivo, integrando toda la información de las proteínas flagelares conocidas de espiroquetas. Trabajando con los componentes anotados del filamento modelamos por homología las estructuras 3D de las isoformas de FlaB identificando diferencias estructurales entre ellas a nivel de superficie. En pos de resolver la primer estructura cristalográfica experimental de una proteína FlaA, llevamos a cabo de forma paralela múltiples estrategias, incluyendo la coexpresión de ambas isoformas con otras proteínas de vaina y con diversas proteínas de fusión, logrando obtener varias especies de FlaA1 en forma recombinante, cristalizando y finalmente resolviendo FlaA1 de L. borgpetersenii. Utilizando Cristalografía de Rayos X también mejoramos la resolución obtenida para la estructura 3D de FcpA de L. biflexa previamente resuelta en nuestro laboratorio junto a FcpB de L. interrogans. Para identificar nuevas proteínas del filamento llevamos a cabo proteómica comparativa y entrecruzamiento químico acoplado a espectrometría de masas de filamentos purificados de L. biflexa. Aquellas proteínas diferencialmente disminuidas o ausentes en muestras mutantes de proteínas conocidas, y/o proteínas entrecruzadas con ellas, fueron consideradas posibles candidatos a proteínas flagelares. En una aproximación estructural integrativa, sus modelos AlphaFold fueron ensamblados y refinados in-silico, junto a los componentes ya conocidos del filamento sobre mapas de Crio-electromicroscopia obtenidos por el grupo de nuestro colaborador, el Dr. Charles Sindelar. Construimos así un modelo completo de filamento flagelar de L. biflexa que explica muy bien el mapa (FSC de 0,79) y es validado por las restricciones espaciales derivadas del entrecruzamiento químico. El modelo final del filamento revela una arquitectura fascinante e inesperadamente compleja, compuesta por catorce identidades proteicas diferentes: FlaB1-4, FlaA2, FcpA, FcpB, y siete nuevos componentes identificados en esta tesis. Este heteropolímero mantiene características conservadas con otros filamentos bacterianos, como el núcleo helicoidalmente simétrico de proteínas homólogas a flagelina, pero se encuentra recubierto por una vaina radialmente asimétrica y con un surco lateral. Sorprendentemente, FlaA1 no aparece en el modelo final, por lo que resolvimos la estructura del filamento wt de L. interrogans, encontrando dímeros de FlaA1 posicionados sobre este surco lateral y una vaina completa que recubre todo el núcleo central de FlaBs. Nuestros resultados permiten proponer un modelo parcial para el ensamblaje secuencial del endoflagelo y el origen de su asimetría. Este proyecto abre ahora las puertas a demostrar estas hipótesis y terminar de comprender la natación de espiroquetas, que ciertamente desafían los paradigmas de locomoción bacteriana.
Descripción:
Artículo relacionado: https://doi.org/10.1038/s41467-026-75995-6
Editorial:
Udelar. FC.
EN:
Financiadores:
ANII: POS_NAC_ 2016_1_129905
ANII: POS_NAC_ 2014_1_102356
ANII: POS_NAC_ 2014_1_102356
Citación:
San Martín, F. Aproximación estructural e integrativa al estudio del endoflagelo de Leptospira [en línea] Tesis de doctorado. Montevideo : Udelar. FC - PEDECIBA. 2026
Citación:
metadata.cc.license.name:
Documento del Gobiberno:
URI:
https://hdl.handle.net/20.500.12008/56567
ISBN:
e-ISBN:
ISSN:
ISMN:
Otros identificadores:
Título Obtenido:
Doctor en Ciencias Biológicas
Facultad o Servicio que otorga el Título:
Universidad de la República (Uruguay). Facultad de Ciencias - PEDECIBA.
Licencia:
Licencia Creative Commons Atribución - No Comercial - Sin Derivadas (CC - By-NC-ND 4.0)
Cobertura geográfica:
Cobertura temporal:
metadata.dc.relation.IsVersionOf:
Clasificación:
Es versión de:
Colecciones:
| Ficheros | Descripción | Tamaño | Formato | ||
|---|---|---|---|---|---|
| uy24-22173.pdf | — | 70.5 MB | Adobe PDF |