Análise de proteínas de função desconhecida de Mycoplasma hyopneumoniae para a identificação de determinantes da pneumonia enzoótica suína

Abstract

Mycoplasma hyopneumoniae, como um micoplasma típico, é um dos menores organismos autorreplicantes de vida livre, com ausência de parede celular e um genoma de tamanho reduzido. Esta bactéria habita o trato respiratório de suínos, sendo o agente etiológico da pneumonia enzoótica suína, doença crônica que gera perdas econômicas significativas à indústria de suínos em todo mundo. O genoma de M. hyopneumoniae 7448 tem 695 sequências de ácido desoxirribonucleico (DNA) codificadoras, sendo que 277 delas são codificadoras de proteínas nãocaracterizadas ou hipotéticas. As proteínas não-caracterizadas e hipotéticas constituem um grupo de proteínas de função desconhecida, o qual pode incluir fatores de virulência ainda não identificados e descritos. O objetivo geral deste estudo foi realizar a anotação funcional de proteínas de função desconhecida codificadas no genoma de M. hyopneumoniae 7448, para a identificação de novos potenciais determinantes de patogenicidade da pneumonia enzoótica suína. Para isso, foram realizadas análises para a predição de localização subcelular, de função molecular e de associação a virulência para as 277 proteínas anotadas como de função desconhecida e codificadas no genoma de M. hyopneumoniae 7448. No total, 115 proteínas foram anotadas funcionalmente, das quais 101 foram preditas como associadas a virulência. A maioria das proteínas foram anotadas como enzimas, transportadores de membrana ou como proteínas associadas à expressão gênica. A partir destes resultados, dez proteínas foram selecionadas como potenciais alvos para caracterização funcional e imunológica. Dentre estes potenciais alvos, a proteína Mhp7448_0148 foi selecionada para produção da sua versão recombinante (rMhp7448_0148) e posterior caracterização funcional e imunológica. Dentre estes potenciais alvos, a proteína Mhp7448_0148 foi selecionada para produção da sua versão recombinante (rMhp7448_0148) e posterior caracterização funcional e imunológica. Esta proteína foi predita como uma chaperona, contendo o domínio funcional de uma proteína de choque térmico de 33 kDa (hsp33). A rMhp7448_0148 foi produzida em Escherichia coli e purificada na forma desnaturada. Por isso, a proteína desnaturada será inicialmente utilizada para ensaios de caracterização imunológica. Os ensaios funcionais poderão ser realizados a partir da padronização da produção e purificação da rMhp7448_0148 na forma nativa.

Mycoplasma hyopneumoniae, as typical mycoplasma, is one of the smallest self-replication free living organism, with lack cell wall and small genome. This bacterium inhabits the swine respiratory tract, and is the etiological agent of porcine enzootic pneumonia, which is chronic disease that causes significant economic losses at swine industry worldwide. M. hyopneumoniae 7448 genome codes for 695 proteins, being 277 hypothetical and uncharacterized ones. These uncharacterized and hypothetical proteins constitute a group of proteins of unknown functions which may include virulence factors not identified and described yet. The aim of this work was the functional annotation of unknown function protein encoded by M. hyopneumoniae 7448 genome, in order to identify new potential porcine enzootic pneumonia pathogenicity determinants. For that, in silico analyses were perfomed to predict subcellular location, molecular functions and association to virulence. Overall, 115 proteins were functionally annoted, including 101 proteins predicted as associated to virulence. Most of the proteins were annoted as enzymes, membrane transporters or as proteins associated to gene expression. Basedon these results, ten proteins were selected as potencial targets for functional and immunological characterization. Among these potencial targets, the Mhp7448_0148 protein was selected for its recombinant version production (rMhp7448_0148) and subsequent functional and immunological characterization. This protein was predicted as a chaperone, bearig the heat shock protein 33 functional doman (hsp 33). The rMhp7448_0148 was produced in Escherichia coli and was purified in its denatured form. Therefore, the denatures protein will be initially used for immunological characterization assays. The functional assays will be performed after the standardization of the production and purification of rMhp7448_0148 in native form.