TRWBun motor molecular implicado en el transporte de DNA durante la conjugación bacteriana

Resumen

La conjunción bacteriana es un ejemplo de tráfico de macromoléculas entre células, basado en la translocación de DNA de cadena sencilla a través de membranas mediante un sistema de secreción tipo IV. TrwBAN70 constituye el dominio soluble de la proteína TrwB, una proteína de membrana esencial en la conjugación que acopla el relaxosoma (complejo de nucleoproteína) al sistema de transporte del DNA en la conjunción del plásmido R388. La estructura cristalográfica de TrwBAN70 revela un hexámero formado por seis subunidades idénticas y un canal central. En este trabajo se caracteriza la actividad ATPasa dependiente de DNA de la proteína TrwBAN70. La proteína presenta cooperatividad positiva para la hidrólisis de ATP con al menos tres sitios catalíticos implicados en la hidrólisis. La actividad es sensible al pH y la concentración de sal, siendo más activa a valores bajos de pH. La longitud efectiva de DNA necesaria para la activación de la actividad A TPasa se encuentra entre 40 y 45 bases y ésta misma longitud es necesaria para la formación de complejos TrwBAN70-DNA de elevado peso molecular, tal y como se observa mediante cromatografía de gel filtración. La mutación de un residuo de triptófano (W216A) situado en el canal central de la proteína origina una proteína defectiva en la hidrólisis de ATP. Por otro lado, este mutante ejerce un efecto dominante negativo tanto en la frecuencia de conjugación del plásmido R388 como en la hidrólidis de ATP, avalando el estado oligomérico de la proteína. La hidrólisis de ATP no se encuentra acoplada a una actividad helicasa en las condicones ensayadas. Por otro lado TrwBAN70 interactúa con el relaxosoma mediante la proteína TrwA, que se ha observado estimula la hidrólisis de ATP de TrwBAN70 mediante contactos proteína-proteína. Estos resultados, avalados además por la similitud estructural de TrwBAN70 con el complejo F1-ATPasa, nos llevan a proponer una función