Identificação e caracterização estrutural de proteínas com domínio lectina em fungos patogênicos em uma ánalise in silico

Abstract

Lectinas são proteínas ubíquas de origem não imune que compõem um grupo específico dentro da classe de adesinas, proteínas envolvidas em muitos processos essenciais de reconhecimento celular e molecular. As lectinas diferem das demais proteínas pela capacidade de ligar-se reversivelmente a células, glicolipídios e glicoconjugados sem modificar suas estruturas. Lectinas vegetais e animais têm sido alvo de muitas investigações científicas devido às suas inúmeras aplicações biotecnológicas como agentes anticâncer, imunomodulador, mitogênico, antioxidante e antiviral. No entanto, lectinas fúngicas ainda são pouco caracterizadas e pouco se sabe sobre sua história evolutiva e seu papel nos processos de desenvolvimento de infecções fúngicas humanas. Entender como ocorre o processo de patogenicidade em fungos é importante para uma maior compreensão de sua interação com o hospedeiro bem como para o desenvolvimento de novas drogas antifúngicas. O fornecimento de sequências completas de genomas de fungos patogênicos possibilita a caracterização e exploração de dados in silico para prever estruturas e funções de proteínas de diversas espécies. Com o objetivo de identificar e caracterizar estruturalmente domínios lectina conservados nos fungos patogênicos Candida albicans, Cryptococcus neoformans e Aspergillus fumigatus, sequências sonda de 8 famílias proteicas (L-type, R-type, P-type, EPA, PWP, C-type, CBM, FLO) foram alinhadas via tBLASTn contra os genomas de interesse depositado no NCBI. 58 sequências tiveram seus domínios conservados confirmados com o auxílio do CD-search e foram submetidas à predição do ponto isoelétrico (pI) e peso molecular utilizando o JVirGel 2.0, e a localização subcelular através do Cell-PLoc 2.0. As análises de domínio e fenética realizadas com o programa MEGA7, confirmaram o agrupamento das sequências de acordo com a distribuição dos motivos proteicos gerados pelo MEME, sugerindo que as proteínas hipotéticas (PHs) desempenhem funções semelhantes ao grupo lectínico com sequências similares. Três sequências (2180 / 6800 / CLECT) de Aspergillus fumigatus tiveram sua análise de expressão transcricional confirmadas por qPCR, e o modelo estrutural da sequência 2180 foi gerado com ajuda do programa Modeller 9.23. A análise estereoquímica dos aminoácidos permitiu selecionar um modelo com ≥90% dos aminoácidos em posições favoráveis. Após a simulação de dinâmica, a estrutura teórica da AfLtype1 permaneceu com seu núcleo conservado apresentando homologia com uma lectina animal vesicular integral de 36 kDa (VIP36), que atua no transporte de glicoproteínas entre o Golgi e o retículo endoplasmático além de regular a fagocitose em macrófagos. Este é o primeiro estudo de identificação e caracterização estrutural de lectinas nos fungos patogênicos de importância médica analisados, e o conhecimento adquirido poderá contribuir para a tão necessária elucidação do processo molecular de patogenicidade destes fungos e suas interações com o hospedeiro humano.