Caracterização das proteínas 14-3-3 expressas na fase larval patogênica de Echinococcus spp.

Abstract

A família de proteínas 14-3-3 as quais desempenham funções reguladoras conservadas foi estudada em parasitos do gênero Echinococcus, agentes causadores de diferentes formas de hidatidose. Nos genomas de Echinococcus granulosus e de Echinococcus multilocularis seis isoformas foram encontradas (Eg14-3-3.1-6 e Em14-3-3.1-6, respectivamente) com sequências e estruturas conservadas entre ortólogos. As estruturas gene/proteína de 14-3-3 de E. granulosus e de E. multilocularis foram analisadas e as relações filogenéticas com proteínas ortólogas foram estabelecidas para uma ampla gama de espécies. As quatro sequências de 14-3-3 expressas no metacestódeo de E. granulosus (Eg14-3-3.1-4) foram clonadas e as proteínas recombinantes foram expressas e purificadas. A avaliação do padrão de expressão demonstrou a presença destas proteínas em diferentes componentes do metacestódeo de E. granulosus, incluindo componentes da interface parasito-hospedeiro. Os papéis desempenhados por proteínas Eg14-3-3 na biologia do parasito foram inferidos a partir dos repertórios de proteínas que interagem com cada isoforma recombinante, sendo avaliados por gel overlay, cross linking, ensaio de cromatografia de afinidade e posteriormente identificadas por espectrometria de massa. Um total de 95 proteínas de interação com as proteínas Eg14-3-3 foi identificado. As isoformas Eg14-3-3 apresentaram ligantes compartilhados (44 proteínas), indicando sobreposição de algumas funções, mas elas também se ligam a parceiros exclusivos (51 proteínas), o que sugere uma especialização funcional das Eg14-3-3.1-4. Esses repertórios de ligantes indicam o envolvimento das proteínas Eg14-3-3 em várias vias bioquímicas no metacestódeo de E. granulosus. Neste estudo foi possível caracterizar as proteínas 14-3-3 de Echinococcus spp. e evidenciar os possíveis papéis que estas proteínas podem desempenhar no metacestódeo, sugerindo sua participação em mecanismos moleculares relacionados à sobrevivência e ao desenvolvimento do cisto hidático no hospedeiro intermediário.

The 14-3-3 family, formed by conserved regulatory proteins, was studied in Echinococcus spp. parasites, the causative agents of different forms of hydatid disease. The genomes of Echinococcus granulosus and Echinococcus multilocularis code each for six 14-3-3 isoforms (Eg14-3-3.1-6 and Em14-3-3.1-6, respectively) with conserved sequences and structures between orthologues. E. granulosus and E. multilocularis 14-3-3 gene/protein structures were analyzed and their phylogenetic relationships were established with ortholog proteins from a wide range of eukaryotic species. The four 14-3-3 coding sequences expressed in E. granulosus metacestode (Eg14-3-3.1-4) were cloned and the corresponding recombinant proteins were expressed and purified. The evaluation of the expression pattern of Eg14-3-3.1-4 demonstrated the presence of these proteins in different components of E. granulosus metacestode, including interface components with the host. The roles played by Eg14-3-3 proteins in parasite biology were inferred from the repertoires of interacting proteins with each recombinant isoform, assessed by gel overlay, cross linking, affinity chromatography assays and identified by mass spectrometry. A total of 95 Eg14-3-3 protein ligands was identified. Eg14-3-3 isoforms have shared partners (44 proteins), indicating some overlapping functions, but they also bind exclusive partners (51 proteins), suggesting Eg14-3-3 functional specialization. These ligand repertoires indicate the involvement of Eg14-3-3 proteins in multiple biochemical pathways in the E. granulosus metacestode. It was possible to characterize the proteins 14-3-3 of Echinococcus spp. and evidence the possible roles played by these proteins in the metacestode, suggesting their participation in molecular mechanisms related to the survival and development of the hydatid cyst in the intermediate host.