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Title: Sumorilação e nedilação de proteínas em Schistosoma mansoni.
Authors: Pereira, Roberta Verciano
metadata.dc.contributor.advisor: Cota, Renata Guerra de Sá
Keywords: Proteínas
Proteinas - análise
Issue Date: 2014
Citation: Pereira, R. V. Sumorilação e nedilação de proteínas em Schistosoma mansoni. 2014. 162 f. Tese (Doutorado em Ciências Biológicas) - Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2014.
Abstract: A esquistosomose mansônica é a segunda parasitose mais devastadora segundo a Organização Mundial da Saúde, afligindo mais de 240 milhões de pessoas no mundo. Contudo, apesar do genoma do Schistosoma mansoni ser extensivamente estudado, os mecanismos envolvidos no remodelamento morfológico e adaptação do parasito após instalação no hospedeiro mamífero permanecem desconhecidos. A hipótese deste trabalho é que modificações pós-traducionais dependentes de SUMO e NEDD8 regulam o proteoma de maneira estágio-específica, contribuindo para uma adaptação rápida ao hospedeiro mamífero. Para investigar essa hipótese, inicialmente foi utilizado busca por similaridade, pesquisa de domínio e resíduos conservados, seguido de análises filogenéticas para identificar os genes relacionados com a via de sumorilação e nedilação de proteínas. Nesta etapa, também foram analisados genes do complexo COP9 signalossoma, devido a sua atividade denediladora intrínseca. Os resultados sugerem o envolvimento de 24 genes, sendo 9 com a modificação dependente de SUMO, 7 para a via dependente de NEDD8 e 8 com a montagem do complexo COP9. Em geral, as proteínas preditas apresentam um alto grau de conservação em relação às proteínas ortólogas. Para investigar padrões de expressão gênica diferencial ou estágio-específica nos estágios de cercária, verme adulto e esquistossômulos de 3,5 horas a 7 dias de cultivo in vitro, foi utilizada a técnica de qRT-PCR. Com relação à via de sumorilação, foi verificada uma expressão diferencial das E3 ligases: SmPIAS e SmRanBP2 e das enzimas desumoriladoras: SmSENP1 e SmSENP7. Além disso, a protease SmSENP1 mostrou uma atividade diferencial em verme adulto e em cercária. Já em relação à via de nedilação, foi observada uma correlação positiva entre o perfil de expressão dos constituintes da via de NEDD8 e seus alvos clássicos: culinas 1-5; p53 e p73. Subunidades do complexo COP9 signalossoma também foram avaliadas e mostraram ser mais expressas em cercária do que em verme adulto, o perfil de expressão entre os esquistossômulos foi semelhante. Também foram observadas que ambas as vias de modificação são ativadas em condições de estresse e inibidas na presença de MG132, um inibidor clássico do proteassoma. A continuação desta linha de investigação, utilizando técnicas proteômicas e silenciamento gênico, poderá confirmar a hipótese de que o proteoma de cercária e esquistossômulos jovens são extensivamente modificados por SUMO e NEDD8, sugerindo uma importância dessas vias de modificação para a instalação do parasitismo.
metadata.dc.description.abstracten: Schistosomiasis is the second most devastating parasitic disease according to the World Health Organization, afflicting over 240 million people worldwide. Although the Schistosoma mansoni genome has been extensively studied, the mechanisms involved in morphological remodeling and adaptation of the parasite in the mammalian host remain unknown. Our working hypothesis is that SUMO and NEDD8-dependent post-translational modifications regulate, in a stage - specific manner, the parasite´s proteome, contributing to a rapid adaptation to the mammalian host. To investigate this hypothesis, we initially used, domain and conserved residues similarity searches, followed by phylogenetic analysis to identify genes involved in the SUMOylation and NEDDylation pathways. In this step, the genes related to COP9 signalosome complex were also analyzed, due to their intrinsic deNEDDylating activity. The results suggest the involvement of 24 genes, of which 9 were related to SUMO modification, 7 to NEDD8 pathway and 8 involved in the assembly of the COP9 complex. In general, the predicted proteins showed a high degree of conservation compared to orthologue proteins. To investigate differential gene expression patterns in cercariae, adult worms and in-vitro schistosomula cultured for 3.5 hours and 7 days it was used the qRT-PCR technique. Concerning the SUMOylation pathway, it was observed a differential expression of E3 ligases: SmPIAS and SmRanBP2 and also for deSUMOylating enzymes: SmSENP1 and SmSENP7. Moreover, SmSENP1 protease showed a differential activity in adult worms and cercariae. As for the NEDDylation pathway, a positive correlation was observed comparing the expression profile of the NEDD8 pathway constituents and their classic targets p53 and p73 cullins 1-5. Subunits of the COP9 signalosome complex were also evaluated and showed to be up-regulated in the cercariae compared to adult worms, the expression profiles of such subunits were similar among the cultured schistosomula. It was also observed that both pathways are activated under stress and inhibited in the presence of MG132, a classic proteasome inhibitor. Proteomic techniques and gene silencing may further validate our hypothesis that the cercariae and early-schistosomula proteomes are extensively modified by SUMO and NEDD8, revealing the importance of these pathways for parasite installation and maintenance inside the vertebrate host.
Description: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/3545
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor(a), 03/07/2014, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 3.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.
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