Caracterización de la histidina quinasa CbrA del sistema de dos componentes CbrAB de Pseudomonas putida

Tesis doctoral.-- Universidad Pablo de Olavide. Departamento de Biología Molecular e Ingeniería Bioquímica. Programa de Doctorado en Biotecnología, Ingeniería y Tecnología Química (RD: 99/2011)El sistema de dos componentes CbrAB, exclusivo de algunos géneros de la familia Pseudomonadaceae, constituye un sistema de control global del metabolismo bacteriano que integra la asimilación jerárquica de diversas fuentes de carbono como los aminoácidos arginina, histidina y prolina (Amador et al., 2010; Li & Lu, 2007; Nishijyo et al., 2001; Zhang et al., 2015; Zhang & Rainey, 2008) y otros procesos fisiológicos como tolerancia a estrés (Amador et al., 2010). La histidina quinasa CbrA es un elemento clave en la detección de la señal activadora y en la auto-transfosforilación del elemento de respuesta, CbrB. CbrA está codificado por el gen cbrA que se encuentra aguas abajo de una pauta abierta de lectura conservada que hemos denominado cbrX. En esta Tesis se ha descrito el papel de CbrX en la expresión de CbrA y mostramos que existe un acoplamiento traduccional entre ambos genes. Además, se ha caracterizado el papel de los dominios transmembranas (TM) y dominio PAS de CbrA en la detección de la señal. Un mutante carente de los dominios TM (CbrA-¿TM) manifiesta una deficiencia en su crecimiento en histidina y citrato como fuentes de carbono, pero su sobreexpresión restaura la capacidad de crecer y responder a la disponibilidad de carbono, lo que sugiere que la naturaleza de la señal detectada es intracelular. Mediante una aproximación por fluorimetría diferencial de barrido (DSF) se ha analizado qué metabolitos podrían constituir una señal a la que el sistema regulador responda. Por otra parte, se ha estudiado el papel regulador del complejo Hfq/Crc sobre la expresión de CbrA y genes diana de CbrB, como crcZ, crcY y PP2810 así como la implicación del factor sigma extracitoplasmático SigX en la compleja red reguladora del metabolismo del carbono