Caracterización molecular de PknG, una quinasa de proteínas crucial para la patogenicidad de Mycobacterium tuberculosis

Abstract

Mycobacterium tuberculosis, agente etiológico de la tuberculosis, representa un importante problema de salud pública a nivel global. El genoma de M. tuberculosis codifica 11 Ser/Thr quinasas de tipo eucariota denominadas Pkns (PknA a PknL), ocho de las cuales se encontraron expresadas durante la infección, según datos que surgen de análisis proteómicos y transcriptómicos. En particular una de ellas, PknG, cumple un rol tanto en el metabolismo de las micobacterias como en la patogénesis, y ha cobrado gran relevancia como una de las moléculas centrales para la sobrevida de la bacteria dentro del hospedero. Desde el punto de vista estructural esta es una quinasa singular, ya que además del dominio catalítico posee otros dominios de función aún poco caracterizada (rubredoxina en el N-terminal y un motivo repetido tetratricopéptido en la región C-terminal). Si bien la importancia de esta quinasa ha sido reconocida hace ya más de una década, al día de hoy se desconocen los mecanismos moleculares subyacentes a su acción, los sustratos fosforilables tanto en la bacteria como en el hospedero, los mecanismos de activación/inhibición de la misma y las señales que los desencadenan. En el presente trabajo nos propusimos contribuir a la elucidación del rol fisiológico de PknG y su regulación en las micobacterias. Para ello caracterizamos el papel de los distintos dominios de PknG sobre su actividad enzimática, e identificamos nuevos mediadores y sustratos en las vías de señalización mediadas por esta quinasa. Además reportamos un nuevo inhibidor de PknG que actúa sobre un dominio extracatalítico de la quinasa y que representa un nuevo mecanismo para inhibir este importante factor de virulencia. Nuestros resultados indican que el dominio rubredoxina cumple un papel en la regulación de la actividad de esta quinasa. Estudios interactómicos nos permiten además postular la participación de PknG en la regulación del metabolismo bacteriano y la síntesis de la pared celular. En particular, esta enzima estaría encargada de la fina regulación tendiente a mantener el balance entre la síntesis y la degradación de intermediarios nitrogenados en la bacteria.