Proteases Pr1 de Metarhizium anisopliae : evolução, estrutura e função

• Autor(a) principal: Andreis, Fábio Carrer
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/247966
• topic: Metarhizium anisopliae; Virulência; Escherichia coli

A família Pr1 de proteases tem papel importante na patogenicidade e virulência de artropatógenos como Metarhizium anisopliae. Esses fatores de virulência geralmente atuam na penetração da cutícula do hospedeiro, etapa essencial do processo infectivo. Há 11 proteoformas de Pr1 (Pr1A a Pr1K) descritas. Essa família é dividida em duas classes, sendo que a Classe II (tipo-proteinase K) inclui 10 parálogos subdivididos em três subfamílias. Essas proteoformas agem em sinergia e com outros fatores de virulência, conferindo patogenicidade a diferentes hospedeiros. À medida em que a virulência coevolui por seleção recíproca com os hospedeiros, a seleção positiva pode levar à evolução de novas famílias de proteases ou parálogos das existentes que possam superar as defesas do hospedeiro. Essa hipótese é suportada por proteínas Pr1 da Classe II, pois evidenciamos: (i) seleção positiva em seis dos dez parálogos de Pr1 (em maioria no domínio proteolítico); (ii) divergência funcional Tipo I em comparações intra-subfamília, com suporte a uma potencial nova proteoforma de Pr1J; (iii) localizações projetadas em estrutura terciária próximas ao sítio catalítico, com potencial impacto na catálise. Uma abordagem mista computacional-experimental foi desenvolvida para caracterizar essa nova proteoforma de Pr1J e identificar os efeitos de sua evolução, utilizando simulações comparativas por dinâmica molecular e expressão heteróloga em Escherichia coli. Até o momento, diferentes elementos estruturais e comportamentos conformacionais podem ser observados entre ambas as proteoformas de Pr1J. Ademais, as construções de vetores plasmidiais foram bem-sucedidas, embora a sua expressão não tenha sido possível. Em conjunto, essa abordagem mista pode apontar os efeitos da duplicação e diversificação proteica nas capacidades proteolíticas de M. anisopliae. Até o momento, os resultados implicam a existência de pressão seletiva diferencial em genes pr1 e uma potencial nova proteoforma, provavelmente afetando especificidade de hospedeiros, virulência ou ainda adaptando o organismo a diferentes estilos de vida independentes do hospedeiro.