Função da proteína portal na encapsidação do DNA pelo bacteriofago SPP1 : evolução de um paradoxo funcional para um paradoxo estrutural

Tese de doutoramento em Ciências (Bioquímica) apresentada à Fac. de Ciências e Tecnologia de CoimbraSPP1 é um bacteriófago virulento de Bacillus subtilis que encapsida o DNA por um mecanismo de cabeça cheia (Streisinger et al., 1967, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, v. 57, pp. 292-295; Tye et al. 1974, J. Mol. Biol., v. 85, pp. 501-532; Morelli et al., 1979, Mol. Gen. Genet., v. 168, pp. 153-164). De acordo com esta estratégia, após uma quantidade determinada de DNA estar presente no interior do pré-capsídeo viral, a molécula de DNA é clivada de forma inespecífica. Este corte define a dimensão do cromossoma viral maduro. A caracterização de diversos mutantes SPP1 siz, que encapsidam quantidades de DNA inferiores às da estirpe selvagem do fago, permitiu identificar o cistrão (gene 6) que codifica uma proteína (pg6) envolvida no dimensionamento do DNA maduro. As diversas versões do gene foram clonadas e sequenciadas permitindo relacionar três resíduos diferentes do pg6 com este processo. O facto de todas as substituições de aminoácidos conducentes ao fenótipo siz implicarem uma redução no carácter acídico do pg6 poderá indicar que a carga de resíduos-chave daquele desempenha um papel importante no dimensionamento do DNA encapsidado. O pg6 foi purificado. A observação ao microscópio electrónico da proteína revelou a presença de uma estrutura em forma de roda dentada com treze lóbulos que apresenta um poro interno electrodenso nas perspectivas de topo. Esta morfologia particular é associada a uma função do pg6 na translocação do DNA para o interior do pré-capsídeo fágico. O homo-oligómero possui 13 subunidades do pg6, constituindo a primeira proteína descrita com simetria redecamérica. Esta é um componente estrutural minoritário do bacteriófago localizado na conecção cabeça-cauda. As propriedades descritas permitiram identificar o pg6 como o polipeptídeo de SPP1 análogo às proteínas do vértice portal descritas para outros bacteriófagos ([[lambda]], T3, T4, P22, [[??]]29) (Bazinet e King, 1985, Annu. Rev. Microbiol., v. 39, pp. 109-129)