Caracterização Funcional de WaaL, uma Ligase Associada à Ligação do Polissacarídeo O-Antígeno ao Núcleo do Lipopolissacarídeo de Pseudomonas aeruginosa

O antígeno O do lipopolissacarídeo da banda B de Pseudomonas aeruginosa é sintetizado pela montagem de unidades repetitivas de O-antígeno na face citoplasmática da membrana interna por glicossiltransferases não processivas, seguido pela polimerização na face periplasmática. As cadeias completadas são ligadas covalentemente ao núcleo de lipídio A pela ligase de O-antígeno, WaaL. Em P. aeruginosa, o processo de ligação dessas moléculas de O-antígeno ao núcleo de lipídio A não está claramente definido, e uma ligase de O-antígeno não foi identificada até este estudo. Usando a sequência de waaL de Salmonella enterica como modelo em uma busca BLAST, um gene putativo waaL foi identificado no genoma de P. aeruginosa. O gene candidato foi amplificado e clonado, e um knockout cromossômico de PAO1 waaL foi gerado. O lipopolissacarídeo (LPS) deste mutante é desprovido de O-polissacarídeos da banda B e semirugoso (SR-LPS, ou núcleo mais um O-antígeno). O mutante PAO1waaL também é deficiente na produção de polissacarídeo da banda A, um homopolímero de D-ramnose. A complementação do mutante com pPAJL4 contendo waaL restaurou a produção tanto de antígenos O da banda A quanto da banda B, assim como de SR-LPS, indicando que o knockout foi não polar e que waaL é necessário para a anexação de unidades repetitivas de O-antígeno ao núcleo. A mutação de waaL em PAO1 e PA14, respectivamente, pôde ser complementada com waaL de qualquer uma das cepas para restaurar a produção de LPS tipo selvagem. A mutação waaL também afetou drasticamente as motilidades de natação e de movimento dos bactérias. Esses resultados demonstram que waaL em P. aeruginosa codifica uma ligase funcional de O-antígeno que é importante para a integridade da parede celular e motilidade das bactérias.