Investigador Principal: LUIS A. FERNÁNDEZ HERRERO
La investigación de nuestro grupo se centra en los mecanismos de secreción de proteínas en bacterias Gram negativas y en las aplicaciones biotecnológicas del uso de estos sistemas en la expresión, secreción y presentación en superficie de anticuerpos recombinantes, especialmente de los anticuerpos monodominio (dAbs) obtenidos de camelidos (Nanobodies). Nuestro microorganismo modelo son cepas de E. coli, tanto no patogénicas como aislados patógenos, como las enteropatógenas (EPEC), enterohemorrágicas (EHEC) y uropatógenas (UPEC) E. coli.
Figure 1. Comparación de las estructuras 3D de los dominios inmunoglobulina (lg) de un dominio VL humano, un Nanobody VHH, y el dominio lectina N-terminal de FimH. Estructuras representadas de los archivos FDB 1F6L, 1KXV y 1QUN. Las hojas ß se numeran de acuerdo a la convención establecida para los dominios lg de anticuerpos.
Figure 2. Sistemas de secrección de proteinas en bacterias Gram negativas.
Nuestra investigación se centra en:
1.- Proteínas bacterianas de autotransporte. Hemos comparado los dominios translocadores obtenidos de autotransportadores de diferentes especies patógenas de los grupos de protebacteria a, b, g y e. Hemos investigado similitudes en su funcionalidad, estructura y dependencia de chaperonas celulares.
2.- Fimbrias tipo 1. Estas organelas filamentosas se requieren durante la colonización del epitelio del a vegija por cepas UPEC. Hemos encontrado un papel fundamental del dominio lectina N-terminal de la adhesina FimH durante el ensamblaje de las fimbrias. FimH se localiza en el extremo del filamento de la fimbria y el dominio N-terminal debe reconocerse por la proteína de membrana externa FimD para que se ensamble FimH en la fimbria.
3.- El sistema de secreción de a-hemolisina. La a-hemolisina (HlyA) es secretada por cepas UPEC durante la infección. Hemos utilizado su sistema de secreción tipo I, compuesto por las proteinas TolC/HlyB/HlyD, para la secreción de dAbs al medio extracelular. El sistema se ha optimizado para su utilización en el clonaje de genotecas de dAbs obtenidas desde camellos inmunizados. Empleando este sistema hemos realizado selecciones directas de dAbs capaces de unir antígenos concretos.
4.- Intrabodies. Hemos producido anticuerpos recombinantes funcionales, y con los puentes disulfuro completamente oxidados, en el citoplasma de E. coli con mutaciones en los genes trxB y gor. Los anticuerpos recombinantes se fusionaron a la tioredoxina 1 (TrxA) que actuó de chaperona durante el plegamiento de la proteína. Seleccionamos intrabodies frente a proteínas citoplasmicas de E. coli (un factor transcripcional y una relaxasa implicada en la conjugación de plásmidos) y demostramos que inhibían la actividad de estas proteínas in vivo.
