Submitted by Sandra Maria Neri Santiago (sandra.neri@ufpe.br) on 2016-04-15T17:16:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1379 bytes, checksum: ea56f4fcc6f0edcf0e7437b1ff2d434c (MD5) TESE FREDERICO JOSÉ DE SANTANA PONTES.pdf: 8816475 bytes, checksum: 491ea52531215d35d3aa1e14e72232c1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-15T17:16:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1379 bytes, checksum: ea56f4fcc6f0edcf0e7437b1ff2d434c (MD5) TESE FREDERICO JOSÉ DE SANTANA PONTES.pdf: 8816475 bytes, checksum: 491ea52531215d35d3aa1e14e72232c1 (MD5) Previous issue date: 2013-12-19 / Aspectos estruturais, dinâmicos e de mudanças no estado físico e forma de agregação de bicamadas de Lipídio A foram investigadas utilizando a técnica de simulação computacional por dinâmica molecular com um campo de força atomístico. Sistematicamente diferentes cátions (Na+e Mg2+), em diferentes temperaturas (278K, 300 K e 328 K) e variações fenotípicas (lipídios hexa-, penta- e tetracilados) foram testadas em bicamadas de Lipídio A de duas diferentes bactérias (Pseudomonas aeruginosa e Escherichia coli). Dessa maneira, conseguimos caracterizar fases distintas de bicamadas de Lipídio A de P. aeruginosa, além de obter resultados consistentes com as temperaturas de transição de fase para as membranas das duas espécies de bactéria Gram-negativas. As simulações apontaram também que íons monovalentes induzem um rearranjo na membrana da fase lamelar para uma fase não-lamelar. O estado de agregação das bicamadas de Lipídio A mostrou-se uma combinação importante de dois fatores: a conformação adotada pelo lipídio (se tem um formato mais cônico ou cilíndrico) e a habilidade do contraíon presente em realizar pontes entre os grupos fosfatos de unidades lipídicas distintas. A correlação entre o ângulo de inclinação entre os anéis de glucosamina e o plano da membrana – proposição experimental utilizada para explicar a endotoxicidade e forma de agregação do Lipídio A – não foi observada de maneira quantitativa em nossos cálculos. / Structure, dynamics, phase transition and general assembly of Lipid A bilayers were investigated in this work through atomistic molecular dynamics simulations. A range of temperature (278K, 300K e 328K), cations (mono- and bivalentes: Mg2+ and Na+) and phenotypes of Lipid A (hexa-, penta- and tetraacilated) of two different Gram-negative bacterias (Pseudomonas aeruginosa e Escherichia coli) have been tested in order to characterize the membranes and its properties. Validation for model systems included the appropriate description of area per lipid, order parameter, spatial chemical group distribution and membrane solvation and structure as a function of temperature variation. Moreover, our findings show that Lipid A bilayers undergo from a lamellar to non-lamellar arrangement in the presence of monovalent ions. This is due to the inability of these ions to crosslink phosphate groups from neighboring Lipid A units. Our findings support two dominant aspects governing Lipid A bilayer membrane assembly: the shape of Lipid A units (conical vs cylindrical) and the ability of the counter ion to crosslink between different phosphate groups. Analysis of simulated trajectories do not support quantitatively the experimental proposition that correlates the tilt angle between the glucosamines rings of Lipid A and the membrane plane with acyl chain phenotypical variation

Yersinia enterocolitica es un patógeno Gram-negativo que provoca diversos síndromes gastrointestinales y expresa una panoplia de factores de virulencia, la mayoría regulados por la temperatura. El lipopolisacatido (LPS) es uno de los principales factores de virulencia de las bacterias Gram-negativas patógenas. Además, es una de las moléculas reconocidas por el sistema inmune innato y diana de los péptidos antimicrobianos. Por consiguiente, no es de extrañar que las bacterias modifiquen la estructura de su LPS con el fin de resistir a la defensa del sistema inmune. En esta Tesis Doctoral se han identificado los loci responsables de las modificaciones del lípido A de Y. enterocolitica O:8 (YeO8) y se ha demostrado que están reguladas por la temperatura. Se ha definido un circuito regulatorio complejo en el que intervienen los sistemas PhoP/PhoQ y PmrA/PmrB y en el que RovA y H-NS son piezas centrales. Además se demuestra que el lípido A tiene un papel en la virulencia de YeO8. Por último , se han identificado por primera vez en YeO8 la enzima PmrC, encargada de la adición de fosfoetanolamina al lípido A y la enzima LpxR encargada de la deacilación del lípido A.