Lise celular e ativação da trialisina, proteína citolítica da saliva de Triatoma infestans

Lise celular e ativação da trialisina, proteína citolítica da saliva de Triatoma infestans

Título alternativo Cell lysis and activation of trialysin, cytolic protein from Triatoma infestans saliva
Autor Martins, Rafael Miyazawa Autor UNIFESP Google Scholar
Orientador Schenkman, Sergio Autor UNIFESP Google Scholar
Pós-graduação Microbiologia e imunologia - São Paulo
Resumo A saliva de artrópodos hematófagos constitui um coquetel farmacológico que atua nos sistemas hemostático, inflamatório e imunológico de seus hospedeiros para auxiliar a aquisição do sangue. O inseto T. infestans, vetor da doença de Chagas, apresenta em sua saliva uma série de moléculas e atividades biológicas já descritas. Dentre elas está a trialisina, uma proteína formadora de poros em bicamadas lipídicas. A trialisina é capaz de lisar/permeabilizar diversos tipos celulares e se propõe que a atividade lítica ocorra pela inserção da porção N-terminal da molécula na membrana das células de tal forma a promover a formação de um poro. A identificação do gene que codifica a trialisina mostrou que além de ter uma seqüência sinal de secreção, a proteína conteria uma região ácida no seu N-terminal. Este domínio está ausente na proteína madura purificada da saliva e poderia inibir a ação da trialisina. O objetivo de nosso trabalho foi estudar o mecanismo de lise da trialisina e como se daria a ativação do precursor da trialisina (pró-trialisina) durante a secreção da glândula salivar até a ejeção da saliva. Para entender o mecanismo de ação da trialisina, já que a expressão heteróloga tanto da pró-trialisina quanto da trialisina apresentou várias dificuldades, utilizamos peptídeos sintéticos baseados na região N-terminal da trialisina madura. Os peptídeos mostraram diferentes especificidades para tripomastigotas de Trypanosoma cruzi, hemácias humanas e Escherichia coli, mas de modo geral, aqueles que continham a maior parte da primeira hélice anfipática predita na trialisina madura apresentaram maior atividade lítica. Todos os peptídeos adquiriam estrutura secundária (α-hélices) na presença de agentes miméticos de membranas. Determinamos as estruturas tridimensionais em solução por Ressonância Magnética Nuclear dos três peptídeos mais ativos e de um pouco ativo e pudemos observar a importância de segmentos distintos de alguns peptídeos nas especificidades dos alvos. 3 Utilizando um anti-soro gerado contra a porção C-terminal da trialisina recombinante (fragmento não-lítico), identificamos a pró-trialisina em extratos de glândulas salivares contendo APMSF, inibidor da ativação da trialisina. O precursor apresentou menor atividade lítica contra tripomastigotas. Embora fosse previsto que o precursor teria uma porção pró de 33 resíduos, a diferença entre as bandas em SDS-PAGE da pró-trialisina e trialisina foi de cerca de 10-15 aminoácidos. Um peptídeo de fluorescência apagada contendo 12 resíduos da porção pró e 27 do N-terminal da trialisina madura foi sintetizado e observamos que sua atividade lítica era aumentada quando a serino-protease salivar triapsina ou endoproteinase Arg-C eram adicionadas, ao mesmo tempo em que o peptídeo alterava sua estrutura, indicando que a porção acídica é responsável pela inibição da lise. Esses resultados permitiram caracterizar o papel do N-terminal da trialisina no processo de lise, identificar o precursor da trialisina na glândula salivar, verificar sua ativação durante a salivação e melhor elaborar um mecanismo pelo qual a atividade é controlada durante o armazenamento da proteína nas glândulas salivares.

Hematophagous arthropods contain in their saliva a pharmacological cocktail that acts on the hemostatic, inflammatory and immune systems of their hosts facilitating blood acquisition. The saliva of the insect T. infestans, vector of Chagas' disease, contains several described molecules and biological activities, among which lies trialysin, a protein that forms pores in lipid bilayers. Trialysin can lyse/permeabilize different cell types and it is proposed that lytic activity is achieved by insertion of the N-terminal portion of the molecule onto a cell membrane forming a pore. The identification of the gene that codes for trialysin has shown that besides a secretion signal sequence, the protein contains an acidic region upstream the mature sequence that is not present in the N-terminus of trialysin purified from saliva and could inhibit the activity of the molecule. Our goal was to study trialysin lytic mechanism and the activation of its precursor (pro-trialysin) from secretion inside the salivary glands to saliva ejection. To understand trialysin action mechanism, since heterologous expression of either protrialysin or trialysin was mostly unsuccessful, we used synthetic peptides based on the Nterminal region of mature trialysin that presented different specificities against T. cruzi trypomastigotes, human erythrocytes and E. coli, but those that encompassed most of the first predicted amphipathic helix in trialysin were more active. All peptides folded into α-helices in the presence of membrane mimetic agents. We solved the tridimensional solution structures by Nuclear Magnetic Resonance of the three most active peptides and a less lytic one and observed that distinct regions of some peptides determine target specificity. Using an anti-serum against the recombinant C-terminal portion of trialysin (non-lytic fragment), we identified pro-trialysin in salivary glands extracts containing APMSF, inhibitor of trialysin activation. The lytic activity of the precursor against trypomastigotes is reduced. 5 Although it was predicted that the precursor would contain a pro-region 33-amino acids long, the difference between the SDS-PAGE trialysin and pro-trialysin bands was around 10-15 residues. Using a fluorescence resonance emission transfer peptide encompassing 12 proregion amino acids and 27 mature N-terminal residues, after incubation with triapsin or endoproteinase Arg-C, an increase in lytic activity was observed. At the same time, the peptide changed its structure indicating this region can impair lysis inside salivary glands. These results allowed us to characterize the role of trialysin N-terminus in the lysis process, identify the trialysin precursor in the salivary gland, and determine the mechanism of activation and lysis control during storage and saliva release.
Palavra-chave Triatoma
Saliva
Peptídeos
Idioma Português
Financiador Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
Data de publicação 2007
Publicado em MARTINS, Rafael Miyazawa. Lise celular e ativação da trialisina, proteína citolítica da saliva de Triatoma infestans. 2007. 117 p.Tese (Doutorado em Ciências) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, 2007.
Publicador Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extensão 117 p.
Direito de acesso Acesso aberto Open Access
Tipo Tese de doutorado
Endereço permanente http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/21548

Exibir registro completo




Arquivo

Nome: Publico-21348.pdf
Tamanho: 2.670MB
Formato: PDF
Descrição:
Abrir arquivo

Este item está nas seguintes coleções

Buscar


Navegar

Minha conta