Caracterização funcional do complexo adaptador 1 (AP-1) em Trypanosoma cruzi

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Moreira, Claudia Maria do Nascimento
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
Texto Completo: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/23872
Resumo: O AP-1 é um complexo adaptador heterotetramérico formado pelas subunidades γ, β, μ e σ. Esse complexo auxilia a montagem do revestimento de vesículas com clatrina na rede trans-Golgi, as quais transportam enzimas deste para os lisossomos em células eucarióticas. No entanto, o papel do AP-1 no protozoário Trypanosoma cruzi – o agente causador da doença de Chagas – é totalmente desconhecido. Nesse trabalho, estudamos a função do complexo AP-1 em diferentes formas do ciclo de vida de T. cruzi. Para tanto, foi produzido uma linhagem mutante nulo para subunidade gama (TcAP1-γ) através da técnica de nocaute gênico por recombinação homóloga a fim de aferir uma função para esse adaptador nesse parasita. Outra abordagem foi identificar proteínas associadas à duas subunidades de TcAP-1 (β e μ ) por imunoprecipitação e análise por espectometria de massas. Nossos dados com o parasita nocaute para AP1-γ (TcAP1-γKO) mostraram que formas epimastigotas tiveram sua proliferação e diferenciação para a forma infectiva tripomastigota metacíclicos reduzidas (comparando com parasita selvagem) após a deleção da proteína. Os parasitas TcAP1-γKO também mostraram uma significativa redução na capacidade de infectar células de mamíferos (HeLa e VERO). Outro aspecto relevante é que o nocaute de AP1-γ prejudicou o processamento e o transporte da cruzipaína (principal cisteíno-proteínase de T. cruzi) do complexo de Golgi para os reservossomos (organelas relacionadas aos lisossomos) em T. cruzi. Para confirmar que a ausência da cruzipaína nos reservossomos nos parasitas nocaute era devido à ausência da expressão de TcAP1-γ, parasitas TcAP1-γKO foram transfectados com plasmídeo para expressão epissomal de TcAP1-γ. A complementação da expressão de TcAP1-γ no parasita TcAP1-γKO restaurou a maturação e a localização da cruzipaína nos reservossomos, sugerindo que o complexo TcAP-1 atue na rede trans-Golgi, na formação de vesículas contendo cruzipaína direcionadas aos reservossomos em T. cruzi. Além disso, análise de proteômica das proteínas associadas com TcAP1-β e TcAP1-μ fusionadas à etiqueta GFP, detectaram as subunidades TcAP1-γ e TcAP1-σ do complexo AP-1, mas não detectaram outras possíveis interações. Esse resultado indica que a etiqueta GFP provavelmente interferiu com as associações de AP-1 com outras proteínas auxiliares.
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Nesse trabalho, estudamos a função do complexo AP-1 em diferentes formas do ciclo de vida de T. cruzi. Para tanto, foi produzido uma linhagem mutante nulo para subunidade gama (TcAP1-γ) através da técnica de nocaute gênico por recombinação homóloga a fim de aferir uma função para esse adaptador nesse parasita. Outra abordagem foi identificar proteínas associadas à duas subunidades de TcAP-1 (β e μ ) por imunoprecipitação e análise por espectometria de massas. Nossos dados com o parasita nocaute para AP1-γ (TcAP1-γKO) mostraram que formas epimastigotas tiveram sua proliferação e diferenciação para a forma infectiva tripomastigota metacíclicos reduzidas (comparando com parasita selvagem) após a deleção da proteína. Os parasitas TcAP1-γKO também mostraram uma significativa redução na capacidade de infectar células de mamíferos (HeLa e VERO). Outro aspecto relevante é que o nocaute de AP1-γ prejudicou o processamento e o transporte da cruzipaína (principal cisteíno-proteínase de T. cruzi) do complexo de Golgi para os reservossomos (organelas relacionadas aos lisossomos) em T. cruzi. Para confirmar que a ausência da cruzipaína nos reservossomos nos parasitas nocaute era devido à ausência da expressão de TcAP1-γ, parasitas TcAP1-γKO foram transfectados com plasmídeo para expressão epissomal de TcAP1-γ. A complementação da expressão de TcAP1-γ no parasita TcAP1-γKO restaurou a maturação e a localização da cruzipaína nos reservossomos, sugerindo que o complexo TcAP-1 atue na rede trans-Golgi, na formação de vesículas contendo cruzipaína direcionadas aos reservossomos em T. cruzi. Além disso, análise de proteômica das proteínas associadas com TcAP1-β e TcAP1-μ fusionadas à etiqueta GFP, detectaram as subunidades TcAP1-γ e TcAP1-σ do complexo AP-1, mas não detectaram outras possíveis interações. Esse resultado indica que a etiqueta GFP provavelmente interferiu com as associações de AP-1 com outras proteínas auxiliares.The AP-1 Adaptor Complex assists clathrin-coated vesicle assembly in the trans-Golgi network of eukaryotic cells. However, the role of AP-1 in the protozoan Trypanosoma cruzi — the Chagas disease parasite — has not been addressed. Here, we studied the function of AP-1 in different T. cruzi life cycle forms, by generating a gene knockout of the large AP-1 subunit gamma adaptin (TcAP1-γ). Epimastigote (insect form) parasites lacking TcAP1-γ (TcAP1-γKO) have reduced proliferation and differentiation into infective metacyclic trypomastigotes (compared with wild-type parasites). TcAP1-γKO parasites have also displayed significantly reduced infectivity towards mammalian cells. Importantly, TcAP1-γ knockout impaired maturation and transport to lysosome-related organelles (reservosomes) of a key cargo – the major cysteine protease cruzipain, which is important for parasite nutrition, differentiation and infection. To confirm that the absence of cruzipain in the reservosomes of TcAP1-γKO parasites was due the lack of TcAP1-γ expression, TcAP1-γKO parasites were transfected with an episomal construct constitutively expressing TcAP1-γ. Complementation of TcAP1-γ expression in AP1-γKO mutants restored maturation and cruzipain localization to the reservosomes, implicating the AP-1 complex in the formation of reservosome-bound vesicles containing cruzipain, at the trans-Golgi network. In addition, proteomics analysis of complexes associated with GFP-tagged TcAP1-β and TcAP1-μ detected the subunits of AP-1, TcAP1-γ and TcAP1-σ, but not others possible targets, indicating that GFP probably interfered with the association of AP-1 with other auxiliary proteins.Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Curitiba, PR, Brasil.porFundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas.Trypanosoma cruziMolecular BiologyTransport VesiclesAdaptor Protein Complex 1ParasitologyBiologia MolecularVesículas TransportadorasComplexo 1 de Proteínas AdaptadorasParasitologiaCaracterização funcional do complexo adaptador 1 (AP-1) em Trypanosoma cruziinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis2017Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos ChagasCuritiba/PRPrograma de Pós-Graduação em Biociências e Biotecnologiainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)instname:Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)instacron:FIOCRUZLICENSElicense.txttext/plain1748https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/23872/1/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD51ORIGINALTese_Claudia_Moreiraok.pdfTese_Claudia_Moreiraok.pdfapplication/pdf24038887https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/23872/2/Tese_Claudia_Moreiraok.pdf1b051241c3bfec6107da6a2f25d1bb22MD52TEXTTese_Claudia_Moreiraok.pdf.txtTese_Claudia_Moreiraok.pdf.txtExtracted texttext/plain255336https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/23872/3/Tese_Claudia_Moreiraok.pdf.txt9de089d43f4929e717821e118f92502bMD53icict/238722022-03-24 14:33:22.908oai:www.arca.fiocruz.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.arca.fiocruz.br/oai/requestrepositorio.arca@fiocruz.bropendoar:21352022-03-24T17:33:22Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA) - Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)false
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