Caracterización de dominios con homología a chaperonas de secreción de bacterias enteropatógenas en tripanosomátidos.

Abstract

Los tripanosomátidos son un grupo de protozoos parásitos del orden kinetoplastida de gran importancia médica y veterinaria. Entre estas especies, destacan Leishmania spp., Trypanosoma brucei y Trypanosoma cruzi, los agentes etiológicos de la leishmaniasis, la enfermedad del sueño humana africana y la enfermedad de Chagas, respectivamente. Para estas tres enfermedades tropicales desatendidas, de gran prevalencia y alto impacto en la salud pública global, no existen vacunas o tratamientos apropiados. En este contexto, existe una necesidad urgente de identificar nuevos compuestos y/o blancos de intervención contra estos organismos. En nuestro laboratorio, se identificó y caracterizó una proteína de Trypanosoma cruzi, que se expresa en los estadios replicativos del parásito y está involucrada en la captación de nutrientes. Esta proteína, denominada TCLP1, presenta una estructura compleja, con distintas señales de tráfico/localización sub-celular y tres dominios inferidos de homología: un dominio N-terminal del tipo UBL, un dominio C-terminal PDZ, involucrado en fenómenos de interacción proteína-proteína, y uno al que denominamos 'CEST', ya que muestra homología estructural con chaperonas bacterianas que participan en la secreción de factores de virulencia a través del sistema de secreción tipo III (TIIISS). En rastreos genómicos preliminares logramos identificar una pequeña familia de proteínas presentando el dominio CEST, que hasta la descripción original de TCLP1 se pensaba restringido a bacterias enteropatógenas, dentro del clado de los tripanosomátidos. En el presente trabajo se busca profundizar dichos rastreos y caracterizar algunas de estas proteínas con el fin de comprender aspectos de su evolución, estructura y función. Para cumplir con este objetivo evaluamos la conservación estructural de los dominios CEST mediante herramientas bioinformáticas, se realizaron alineamientos de secuencias, árboles filogenéticos, predicción de estructuras secundarias y terciarias. A su vez, caracterizamos estructuralmente a los dominios estudiados mediante un modelo experimental basado en el TIIISS de S. Typhimurium. Rastreos genómicos exhaustivos revelaron que este dominio se encuentra presente de manera ubicua en el linaje de los tripanosomátidos, y los genes encontrados se delinearon en 3 grupos robustos de homología a los cuales denominamos CEST 1, 2 y 3. Además, los resultados revelaron una significativa similitud estructural global entre los dominios CEST y las chaperonas TIIISS bacterianas, sin embargo los dominios CEST conservan sólo alguno de los aminoácidos claves para la actividad de las chaperonas de secreción. Por último, los ensayos funcionales demostraron que los dominios CEST no logran complementar funcionalmente la actividad de dos chaperonas bacterianas evaluadas. En conjunto, este trabajo de Tesis de Licenciatura proporciona evidencia de la conservación evolutiva y estructural de los dominios CEST en tripanosomátidos. Estos resultados abren nuevas posibilidades para estudiar a nivel molecular el papel de los dominios CEST en la biología de estos parásitos, incluyendo su posible participación en la secreción de proteínas y la virulencia.