Caulobacter crescentus é uma a α-proteobacteria oligotrófica que vive em ambientes aquáticos e pode colonizar ambientes com pouca disponibilidade de nutrientes, sofrendo constantemente com a carência nutricional. Os transportadores dependentes de TonB (TBDT) realizam o transporte de ferro ligado a sideróforos através da membrana externa das bactérias Gram-negativas. Quando C. crescentus se encontra em carência de ferro, quatro TBDTs são altamente expressos, sendo eles codificados por CCNA_00138, CCNA_00028, CCNA_03023 e CCNA_02277 (HutA). C. crescentus NA1000 apresenta ainda em seu genoma dois genes que codificam proteínas TonB (CCNA_02419 e CCNA_02412), que são os componentes energizadores do transporte. Este trabalho buscou elucidar qual fonte de ferro é transportada por cada um destes quatro receptores e o papel de cada uma das proteínas TonB. Uma análise de sequências de aminoácidos entre os TBDTs mostrou que essas proteínas apresentam sequências pouco conservadas entre elas, diferentemente das proteínas TonB, que apresentam uma alta conservação. Uma análise estrutural foi efetuada por modelagem para todas as proteínas estudadas a fim de se caracterizar essas proteínas em C. crescentus, e foi possível identificar algumas regiões conservadas nos TBDTs, como o TonB Box e plug. Foram construídas linhagens mutantes para os seis genes codificando os TBDT e as proteínas TonB de C. crescentus. Para a análise fenotípica desses mutantes realizamos ensaios de crescimento e de viabilidade em diferentes fontes de ferro, onde somente o 00028 apresentou um crescimento diferente quando comparado a linhagem selvagem NA1000, e pode estar envolvido com transporte de íons férricos. As linhagens tonB não apresentaram nenhuma diferença de crescimento perante as fontes de ferro testadas, mas ensaios de crescimento em placas na presença de diferentes fontes de carbono mostraram crescimento diferente entre as linhagens mutantes e selvagens, em algumas dessas fontes. Mutações sitio-dirigidas no gene hutA foram realizadas alterando alguns aminoácidos para cisteína, para futuramente verificar quais seriam os aminoácidos nos loops importantes para o reconhecimento e transporte do sideróforo.

Caulobacter crescentus is an oligotrophic α-proteobacterium that lives in aquatic environments and can colonize environments with little availability of nutrients constantly suffering from nutritional deficiency. TonB dependent transporters (TBDT) transport iron bound to siderophores through the outer membrane of Gram-negative bacteria. When C. crescentus is in iron deficiency, four TBDT are highly expressed, encoded by CCNA_00138, CCNA_00028, CCNA_03023, and CCNA_02277 (HutA). C. crescentus NA1000 presents in its genome two genes encoding TonB proteins (CCNA_02419 and CCNA_02412), which are the energizing components of the transport. This work aimed to elucidate which iron source is transported by each of these four receptors and the role of each of the TonB proteins. Amino acid sequence analyses of the TBDTs showed that these proteins present little conservation among them, unlike the TonB proteins that present high conservation. A structural analysis was carried out by modeling all studied proteins in order to characterize these proteins in C. crescentus, and it was possible to identify some conserved regions in the TBDTs, such as the TonB box and the plug. Mutant strains were constructed for the six C. crescentus genes encoding TBDT and TonB proteins. In the phenotypic analysis of these mutants, growth and viability assays were carried out in different iron sources, and only 00028 presented a different growth pattern when compared to the NA1000 wild type strain, and could have a role in transporting ferric ions. The tonB strains did not show any difference in growth with the iron sources tested, but growth assays in plates with different carbon sources, showed differences in growth between mutant and wild type strains, for some of the sources. Site-directed mutatgenesis in hutA we carried out substituting some residues for Cysteine, in order to verify which amino acids in the loops are important for siderophore recognition and transport.