Análise proteômica da resposta ao arsênio e do exoproteoma de Chromobacterium violaceum

A Chromobacterium violaceum é uma beta-proteobactéria Gram-negativa comum da microbiota tropical e um patógeno oportunista para animais e humanos. A infecção causada pela C. violaceum apresenta alta taxa de mortalidade, mas os mecanismos da patogenicidade ainda não foram caracterizados. Como outros microorganismos ambientais, essa bactéria está exposta a condições externas muito variáveis, que exigem grande adaptabilidade e sistemas de proteção eficientes. Entre esses sistemas encontra-se um operon arsRBC de resistência ao arsênio, metaloide danoso à saúde humana associado a lesões de pele, doenças neurológicas e câncer. O objetivo deste trabalho foi investigar as alterações na expressão proteica de C. violaceum ATCC 12472 na presença do arsenito e caracterizar as diversas proteínas secretadas pela bactéria. As proteínas da C. violaceum foram analisadas por eletroforese bidimensional e espectrometria de massas. A análise proteômica revelou que o arsenito induz um aumento na quantidade das proteínas envolvidas na resposta ao estresse oxidativo, reparo do DNA e metabolismo energético. Entre as proteínas secretadas, foram identificados fatores de virulência (metalopeptidases, colagenase e toxinas), transportadores, proteínas de proteção contra estresses e com potencial aplicação biotecnológica. Os resultados mostraram que a C. violaceum possui um arsenal molecular de adaptação que a torna capaz de conservar suas atividades celulares e provocar lesões em outros organismos.

ABSTRACT: Chromobacterium violaceum is a Gram-negative beta-proteobacterium found in tropical ecosystems and it is an opportunistic pathogen for animals and humans. C. violaceum infection is associated with a high mortality rate, but little is known about the molecular basis of pathogenicity mechanisms. As an environmental microorganism, C. violaceum is exposed to diverse external conditions, which require great adaptability and effective protection systems. C. violaceum possesses an arsenic resistance operon arsRBC. Arsenic is a toxic metalloid associated with skin lesions, neurological diseases and cancer. The aim of this study was to investigate changes in protein pattern in presence of arsenite and characterize secreted proteins of C. violaceum ATCC 12472. The proteins from C. violaceum were analyzed by twodimensional electrophoresis and mass spectrometry. Proteomic analysis revealed that arsenite induces an increase of proteins involved in oxidative stress response, DNA repair and energetic metabolism. Among the secreted proteins were identified virulence factors (metallopeptidases, collagenase and toxins), transporters, and proteins involved in stress response and potentially useful. The results show novel insights into the adaptive response of C. violaceum.