Identificação e expressão heteróloga de um domínio de ligação à matriz extracelular predito de uma proteína secretada de Mycoplasma hyopneumoniae

Abstract

Mycoplasma hyopneumoniae é o agente etiológico da pneumonia enzoótica suína (PES) e causador de grandes perdas econômicas na suinocultura a nível mundial. As medidas profiláticas atualmente disponíveis consistem principalmente na vacinação dos rebanhos com bacterinas e administração de antimicrobianos, ambas as quais oferecem apenas proteção parcial contra a doença e não são capazes de impedir a sua transmissão. Majoritariamente, o controle da PES consiste na otimização das práticas de manejo e acondicionamento dos rebanhos de forma a reduzir a disseminação da doença, bem como no diagnóstico precoce de infecções. Neste contexto, se faz necessária a caracterização funcional e imunológica de novos antígenos de M. hyopneumoniae visando o desenvolvimento de testes de imunodiagnóstico e métodos de imunização mais eficazes. Análises de proteômica comparativa realizadas entre M. hyopneumoniae e Mycoplasma flocculare, a qual é uma espécie não-patogênica e proximamente relacionada, demonstram que a patogenicidade de M. hyopneumoniae pode estar relacionada com domínios diferenciais presentes em proteínas expostas envolvidas com o reconhecimento, adesão e ativação de componentes da superfície celular ou da matriz extracelular do hospedeiro. Levando isso em conta, foram realizadas análises comparativas entre os repertórios de proteínas solúveis secretadas por ambas as espécies, a partir dos quais a proteína não caracterizada Mhp308 foi selecionada como um novo alvo de estudo devido à predição de um domínio de ligação a matriz extracelular em sua sequência. O alinhamento de sequências proteicas revelou que o domínio predito se apresenta conservado em outras espécies patogênicas de micoplasmas e ausente em Mycoplasma flocculare. Foram realizadas predições in silico que identificaram a presença de epítopos potencialmente antigênicos na região da Mhp308 que contém o domínio de ligação predito. A sequência de DNA codificadora da região da Mhp308 que abrange o domínio de ligação foi produzida em sua forma recombinante visando à utilização em ensaios funcionais e imunológicos para investigar sua possível atuação como fator de virulência e relevância para desenvolvimento de testes de imunodiagnóstico, bem como auxiliar na elucidação dos componentes envolvidos com o processo de infecção e estabelecimento da PES.

Mycoplasma hyopneumoniae is the etiological agent of porcine enzootic pneumonia (PEP) and responsible for great losses in swine production worldwide. The main prophylactic practices currently available consist of vaccination using bacterins and antimicrobic administration, both of which are only able to offer partial protection against the disease and are unable to prevent its transmission. Mostly, the control of PEP consists of the optimization of the managing and housing practices in order to avoid disease spreading, as well as the early diagnosis of infections. Considering this context, it is necessary to characterize functionally and immunologically new M. hyopnemoniae antigens in order to develop more efficient immunodiagnostic tests and immunization methods. Comparative proteomics analyses performed between M. hyopneumoniae and Mycoplasma flocculare, which is a non-pathogenic and closely related species, have demonstrated that M. hyopneumoniae pathogenicity could be related to differential domains present in exposed proteins that are involved with the recognition, adhesion and activation of components from host’s cellular surface or extracellular matrix. Taking this into account, comparative analyses were performed between the soluble secreted repertories from both species, from which the uncharacterized protein Mhp308 has been selected as a new target of study due to the prediction of an extracellular binding domain in its sequence. Protein sequence alignment revealed that the predicted domain is conserved among other pathogenic species of micoplasmas and absent in Mycoplasma flocculare. Furthermore, using an in silico approach, potentially antigenic epitopes have been predicted in the region of Mhp308 which contains the predicted binding domain. The DNA coding sequence from the region of Mhp308 that contains the predicted domain has therefore been recombinantly produced aiming utilization in functional and immunologic essays in order to analyze its possible role as a virulence factor and relevance as a candidate for the development of new immunodiagnostic tests, as well as help to elucidate the components involved in the process of infection and establishment of PEP.