Caracterização molecular da família de proteínas SAP (Serine-, Alanine-, and Proline-rich protein) de Trypanosoma cruzi e seu papel na invasão de células de mamífero.

Abstract

Para invadir celulas-alvo, as formas metaciclicas de Trypanosoma cruzi utilizam uma variedade de moleculas presentes em sua superficie e moleculas secretadas no meio extracelular que interagem com componentes do hospedeiro. As proteinas SAP compreendem uma familia multigenica cujos membros sao ricos em residuos de serina (S), alanina (A) e prolina (P). Todas as proteinas SAP contem um dominio central (SAP-CD) responsavel pela interacao e invasao de celulas de mamifero pelas formas metaciclicas de T. cruzi. Utilizando a sequencia de 513 pb do dominio central SAP-CD em analises utilizando o algoritmo blastn, nos identificamos 39 genes SAP completos no genoma de T. cruzi. A maioria destes genes foi mapeado no cromossomo in silico TcChr41; entretanto, genes SAP foram mapeados distribuidos em diversas regioes do genoma. O nivel de transcritos SAP em tripomastigotas metaciclicos foi cerca de duas vezes superior quando comparado a epimastigotas. Um anticorpo monoclonal (MAb-SAP) e um soro policlonal (anti-SAP) produzidos contra a proteina recombinante SAP-CD foram utilizados para investigar a expressao e localizacao das proteinas SAP. MAb-SAP reagiu com proteinas SAP de 55 kDa secretadas no meio extracelular por epimastigotas e tripomastigotas metaciclicos e com diferentes repertorios de variantes SAP expressos em amastigotas e tripomastigotas de cultura de tecido (TCTs). O soro policlonal anti-SAP reagiu com componentes presentes na regiao da bolsa flagelar em epimastigotas e tripomastigotas metaciclicos e com componentes da superficie celular de amastigotas extracelulares e TCTs, sugerindo que as proteinas SAP sao direcionadas para diferentes compartimentos celulares. Dez peptideos SAP foram identificados por espectrometria de massa em fracoes enriquecidas em proteinas soluveis e vesiculas secretadas por epimastigotas e tripomastigotas metaciclicos. Utilizando fragmentos derivados do dominio SAP-CD, nos identificamos uma regiao de 54 aa (SAP-CE) capaz de induzir a exocitose de lisossomos em celulas-alvo e inibir em 52 % a internalizacao das formas metaciclicas

To invade target cells, Trypanosoma cruzi metacyclic forms engage distinct sets of surface and secreted molecules that interact with host components. Serine-, alanine-, and proline-rich proteins (SAP) comprise a multigene family constituted of molecules with a high serine, alanine and proline residue content. SAP proteins have a central domain (SAP-CD) responsible for interaction with and invasion of mammalian cells by metacyclic forms. Using a 513 bp sequence from SAP-CD in blastn analysis, we identified 39 full-length SAP genes in the genome of T. cruzi. Although most of these genes were mapped in the T. cruzi in silico chromosome TcChr41, several SAP sequences were spread out across the genome. The level of SAP transcripts was twice as high in metacyclic forms as in epimastigotes. Monoclonal (MAb-SAP) and polyclonal (anti-SAP) antibodies produced against the recombinant protein SAP-CD were used to investigate the expression and localization of SAP proteins. MAb-SAP reacted with a 55 kDa SAP protein released by epimastigotes and metacyclic forms and with distinct sets of SAP variants expressed in amastigotes and tissue culture-derived trypomastigotes (TCTs). Anti-SAP antibodies reacted with components located in the flagellar pocket region of epimastigotes and metacyclic trypomastigotes and with surface components of amastigotes and TCTs, suggesting that SAP proteins are directed to different cellular compartments. Ten SAP peptides were identified by mass spectrometry in vesicle and soluble-protein fractions obtained from parasite conditioned medium. Using overlapping sequences from SAP-CD, we identified a 54-aa peptide (SAP-CE) that was able to induce host-cell lysosome exocytosis and inhibit parasite internalization by 52%.