Caracterização de proteínas dominantes de função desconhecida na superfície de Mesomycoplasma hyopneumoniae

Abstract

Mesomycoplasma (Mycoplasma) hyopneumoniae é a bactéria causadora da pneumonia enzoótica suína (PES), uma doença crônica que gera grandes perdas econômicas para a indústria suína. De forma geral, sabe-se que determinantes de patogenicidade da bactéria e fatores do hospedeiro contribuem para o estabelecimento da PES. Ainda assim, esse cenário é complexo e os mecanismos associados ao desenvolvimento da PES precisam ser melhor elucidados. Uma parte considerável das sequências de DNA codificadoras (CDSs) no genoma de M. hyopneumoniae estão anotadas como proteínas de função desconhecida (PUFs). Nesse contexto, o objetivo desse estudo foi caracterizar in silico e imunologicamente PUFs e seus segmentos dominantes na superfície da linhagem patogênica de M. hyopneumoniae 7448. Através de comparações de sequências de aminoácidos das cinco PUFs mais abundantes na superfície de M. hyopneumoniae 7448 e suas ortólogas da linhagem não patogênica M. hyopneumoniae J e da espécie comensal geneticamente relacionada Mesomycoplasma (Mycoplasma) flocculare, foi possível identificar várias diferenças em domínios, regiões de desordem e motivos repetidos. Além disso, também foram identificados processamentos endoproteolíticos (gerando diferentes proteoformas) e cobertura de epítopos diferenciais entre as PUFs ortólogas. Tais diferenças têm possíveis implicações funcionais para estas proteínas, possivelmente relevantes para interações patógeno-hospedeiro. Dois segmentos de proteoformas identificados para a PUF de superfície mais abundante de M. hyopneumoniae 7448 expressos heterologamente em Escherichia coli, mostraram antigenicidades diferenciais frente a soros de suínos com ou sem PES. Além disso, um desses segmentos recombinantes apresentou potencial para imunodetecção de anticorpos contra M. hyopneumoniae. Com isso, os estudos conduzidos nesse trabalho contribuíram para a caracterização de PUFs ainda não avaliadas quanto ao seu papel na patogenicidade de M. hyopneumoniae, podendo ser utilizados como possíveis candidatos em futuros estudos para o desenvolvimento de testes de imunodiagnóstico e vacinas contra PES.

Mesomycoplasma (Mycoplasma) hyopneumoniae is a bacterium that causes porcine enzootic pneumonia (PEP), a chronic disease related to important economic losses to the pig industry. In general, it is known that determinants of bacterial pathogenicity and host factors contribute to the establishment of PES. However, this scenario is complex and mechanisms related to the PEP development need to be better understood. A considerable part of the coding DNA sequences (CDSs) in the genome of M. hyopneumoniae is annotated as proteins of unknown function (PUFs). Thus, the aim of this study was to characterize in silico and immunologically the PUFs and their segments dominant on the surface of the pathogenic M. hyopneumoniae strain 7448. Comparing the amino acid sequences of the five PUFs more abundant on the surface of M. hyopneumoniae 7448 with orthologs from the non-pathogenic M. hyopneumoniae strain J and from the genetically related commensal species Mesomycoplasma (Mycoplasma) flocculare, it was identified several differences in domains, disordered regions e repeated motifs. Moreover, it was also identified differential endoproteolytic processing (forming different proteoforms) and epitope covered among the ortholog PUFs. Such differences have possible functional implications for these proteins, possibly relevant to host- pathogen interactions. Two proteoform stretches identified for the most abundant surface PUF of M. hyopneumoniae 7448, heterologously expressed in Escherichia coli, showed differential antigenicities against sera from pigs with or without PEP. Moreover, one of these recombinant stretches presented a potential for antibody immunodetection against M. hyopneumoniae. Taken together, our studies contributed to the characterization of PUFs that have not yet been evaluated in the context of M. hyopneumoniae pathogenicity, and can be used as possible candidates in future studies for the development of immunodiagnostic tests and vaccines against PEP.