Uma Reconstrução de Sequência Ancestral Específica de Flagelin pode conduzir Motilidade em Salmonella enterica, mas não Escherichia coli

O que aconteceu

O filamento bacteriano flagelador, construído a partir de milhares de subunidades flagelinas, é essencial para a motilidade flagelar. Aqui, objetivamos usar a reconstrução de sequência ancestral (ASR) para gerar sequências de flagelinas conservadoras e ancestrais que circundam o ponto de divergência entre as espécies Escherichia e Salmonella e testamos sua capacidade de restaurar a motilidade em flagellina deletadas Escherichia coli e Salmonella Typhimurium. Apenas um (N131) de três candidatos restaurou a motilidade em S. Typhimurium, mas não em E. coli, apesar da alta semelhança estrutural com o nativo Flic/FljB. S. Typhimurium expressando N131 mostrou mobilidade reduzida em relação ao tipo selvagem Salmonella Flic, além de aumento da frequência de tumbling. A passagem serial através das placas de natação produziu um derivado, N131.10, contendo uma única mutação flagellina (M144I), com um maior diâmetro do anel de natação, mas também aumentou a frequência de queda. A comparação das redes de interação estrutural entre os resíduos de S. Typhimurium LT2 Flic com os de outras proteínas de filamento mostrou que candidatos não móveis (N132 e N134) carregavam substituições que interromperam as interações atômicas do domínio principal. Esses resultados demonstram que o conjunto de filamentos flagelantes tolera apenas uma variação de sequência limitada e que essa capacidade de tolerância difere entre E. coli e S. Typhimurium, apesar de sua estreita relação filogenética.