Mecanismo intraflagelares de transporte e trânsito de proteínas: uma abordagem pós-genômica e computacional de caracterização da virulência flagelar em Leishmania spp - Diniz, Michely Correia (2011)
Os protozoários flagelados do gênero Leishmania causam as chamadas doenças negligenciadas, sendo um desafio constante ao controle e prevenção sanitários, devido às enormes abrangência e prevalência distribuídas pelo mundo inteiro. O flagelo é uma organela-chave na motilidade, aderência, penetração e diferenciação dos protozoários estudados nesse trabalho (Leishmania chagasi, L. amazonensis e L. major), sendo essa a importância de se conhecer bem o flagelo e suas interações com o ambiente a fim de melhor entender as doenças caudadas por esses patógenos. Nesse sentido, o objetivo geral foi realizar análise pós-genômica (proteômica e bioinformática) do flagelo de Leishmania sp., como uma organela estratégica de protozoários patogênicos, em seus mecanismos intraflagelares de trânsito de proteínas, inclusive sua interação com a actina (actin-interacting proteins, AIPs ou proteínas de ligação à actina) e a presença de motivos protéicos. Para isso foram empregadas as seguintes abordagens metodológicas: isolamento do flagelo na fase de promastigota; análise proteômica [2D-E] da fração flagelar visando a identificação de proteínas estratégicas; análise de dados e inferências funcionais através do uso de ferramentas de biologia computacional. Um painel protéico flagelar foi obtido em gel 2D para as espécies L. amazonensis e L. major, sendo detectados spots de boa qualidade e com predição de seus respectivos PI (ponto isoelétrico) e MW (peso molecular). As proteínas coroninas e Arp2/3 foram identificadas neste painel e, por serem AIPs, foram escolhidas para a construção de modelos in silico de estimativas funcionais putativas na virulência de tripanosomatídeos. A abordagem computacional usada para descoberta de motivos protéicos funcionais relevantes, a partir dos genomas de Leishmania spp., compreendeu uma integração de técnicas envolvendo data mining multi-relacional (MRDM) feito após a aplicação de métodos de reconhecimento de padrão por cadeia de Markov (hidden Markov models, HMM) e refinados pelo algoritmo de Viterbi (VA). Com essa abordagem particular, coletivamente denominada MRDM/HMM/VA, foi possível identicar as proteínas de Leishmania contendo motivos tetratricopeptide-repeat (TPR) e seus derivados (pentatricopeptide - PPR e half-a-tetratricopeptide HAT), classificando-as em famílias compondo a superfamília TPR-like. Por serem importantes módulos estruturais nas interações entre proteína-proteína e desempenharem diversas funções moleculares relevantes em diferentes mecanismos celulares, os motivos TPR e as proteínas contendo TPR (TPRPs) foram estudados no contexto dos mecanismos intraflagelares. Em comparação com as metodologias comumente utilizadas, a abordagem MRDM/HMM/VA revelou-se mais acurada na identificação das TPRPs. Em conjunto, os resultados obtidos forneceram subsídios do qual foi possível se inferir que as coroninas e Arp2/3 estão envolvidas na formação do fagossomo através da polimerização da actina no interior do ambiente flagelar. A associação dessas duas AIPs (coroninas e Arp 2/3) parece ter uma função de retardo da maturação do endossomo e da fusão endossomo-fagossomo, de modo tal que promastigotas possam se diferenciar em amastigotas mais resistentes, caracterizando assim um papel potencial direto na virulência. Tais proteínas (AIPs e TPRPs) podem ser alvos interessantes para o desenvolvimento futuro de fármacos que inviabilizem essa diferenciação em Leishmania, um evento chave no poder infectante do patógeno flagelado.