The allosteric control mechanisms of alpha-glucan biosynthesis in bacteria

Resumen

Los alpha-glucanos, polisacáridos formados por unidades repetitivas de glucosa, desempeñan un papel como almacenamiento de energía, como ocurre con el glucógeno intracelular, o como componentes estructurales, como ocurre con los alpha-glucanos capsulares que rodean la bacteria patógena M. tuberculosis(Mtb). El glucógeno bacteriano proporciona una ventaja para la supervivencia durante los periodos de inanición, mientras que la cápsula de la micobacteria es fundamental en las interacciones huésped-patógeno. La enzima ADP-glucosa pirofosforilasa (AGPasa) cataliza y controla: I) el paso inicial de la biosíntesis de glucógeno y II) la síntesis de ADP-glucosa, precursor de la biosíntesis del alpha-glucanocapsular. En este trabajo presentamos las estructuras crioEM de la AGPasa de E. coli y M. tuberculosis.Las primeras, resueltas en presencia de los principales reguladores alostéricos, revelan estados conformacionales fisiológicos y distintos que presentan diferente accesibilidad por ATP. Las pruebas bioquímicas y microbiológicas que respaldan la estructura de la MtbAGPasa muestran que algunos mutantes del sitio catalítico y del posible sitio alostérico no son capaces de producir ni el producto de lareacción, ni el glucógeno, ni los alpha-glucanos capsulares.