Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2007. / Submitted by wesley oliveira leite (leite.wesley@yahoo.com.br) on 2009-10-16T19:31:17Z No. of bitstreams: 1 Tese_Monica Santiago Barbosa.pdf: 382811 bytes, checksum: 4328a0b06b613d225acef72a46b938f6 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2009-10-20T15:42:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_Monica Santiago Barbosa.pdf: 382811 bytes, checksum: 4328a0b06b613d225acef72a46b938f6 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-10-20T15:42:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Monica Santiago Barbosa.pdf: 382811 bytes, checksum: 4328a0b06b613d225acef72a46b938f6 (MD5) Previous issue date: 2007 / Paracoccidioides brasiliensis é um importante patógeno humano que causa a paracoccidioidomicose (PCM), uma micose sistêmica com ampla distribuição na América Latina. A adesão e a invasão de células são eventos essenciais envolvidos na infecção e disseminação do patógeno. Além disso, patógenos utilizam suas moléculas de superfície para se ligar a componentes da matriz extracelular para estabelecer a infecção. Uma proteína antigênica de P. brasiliensis foi isolada de gel de eletroforese bidimensional de proteínas totais do fungo e caracterizada. Peptídeos foram obtidos da proteína de 36 kDa e pI 6.8 e mostraram homologia com gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase (GAPDH: EC 1.2.1.12) de diversos organismos. O cDNA completo e o gene que codificam para PbGAPDH foram obtidos e ambos contém uma ORF que codifica para uma proteína com 338 aminoácidos que apresenta todos os peptídeos caracterizados na PbGAPDH nativa. O gene Pbgapdh contém 5 exons interrompidos por 4 introns. Análises realizadas com a PbGAPDH deduzida sugerem sua utilidade em prover relações filogenéticas, como também evidenciaram a correlação entre a filogenia e as posições dos introns nos genes cognatos. A expressão de Pbgapdh foi analisada e uma única espécie de mRNA de 2.0 Kb, preferencialmente expressa na fase leveduriforme de P. brasiliensis foi detectada em concordância com os altos níveis de expressão da proteína. A proteína recombinante GAPDH foi utilizada para produção de anticorpo policlonal em coelho. Por microscopia imunoeletrônica e análises por Western blot, foi detectada a presença da GAPDH, na parede celular de leveduras de P. brasiliensis e no citoplasma. A GAPDH recombinante foi capaz de se ligar a fibronectina, laminina e colágeno do tipo I. Uma observação importante, é que tanto o tratamento de P. brasiliensis com anticorpo anti-GAPDH, quanto de pneumócitos tratados com a GAPDH recombinante, promoveram a inibição da aderência e internalização de P. brasiliensis à células cultivadas in vitro (pneumócitos). Essas observações indicam que a GAPDH possivelmente contribui para a adesão do microrganismo aos tecidos do hospedeiro e para a disseminação da infecção. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Paracoccidioides brasiliensis, an important human pathogen causing paracoccidioidomycosis (PCM), a systemic mycosis with broad distribution in Latin America. Adhesion to and invasion of host cells are essential steps involved in the infection and dissemination of pathogens. Furthermore, pathogens use their surface molecules to bind to host extracellular matrix components to establish infection. An adhesin of P. brasiliensis was isolated from gel after two dimensional electrophoresis and characterized. Endoproteinase Lys-C-digest peptides of the purified protein, which presented a molecular mass of 36 kDa and pI 6.8, were subjected to sequence analysis of their amino acids, that revealed strong homology to glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH: EC 1.2.1.12) from several sources. The complete cDNA and gene encoding PbGAPDH were obtained and both contained an open reading frame predicted to encode a 338 amino acid protein that presented all the peptides characterized in the native PbGAPDH. The Pbgapdh gene contained 5 exons interrupted by 4 introns. Analysis performed with the deduced PbGAPDH suggested its usefulness in providing phylogenetic relatedness, as well as evidenced the correlation between the phylogeny provided by the deduced proteins and introns positions in the cognate genes. The expression of Pbgapdh was analyzed and a single species of mRNA, of 2.0 Kb, preferentially expressed in the yeast parasitic phase of P. brasiliensis, was detected in agreement to the high levels of the GAPDH expression in the yeast cells of P. brasiliensis. The purified recombinant GAPDH was used to produce policlonal antibody in rabbit. By immunoelectron microscopy and Western blot analysis, GAPDH was detected in the cell wall and the cytoplasm of the yeast phase of P. brasiliensis. The recombinant GAPDH was found to bind to fibronectin, laminin, and type I collagen in ligand far-Western blot assays. Of special note, the treatment of P. brasiliensis yeast cells with anti-GAPDH polyclonal antibody and the incubation of pneumocytes with the recombinant protein promoted inhibition of adherence and internalization of P. brasiliensis to those in vitro cultured cells. These observations indicate that GAPDH could be contribute to the adhesion of the microorganism to host tissues and to the dissemination of infection.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-05Bitstream added on 2014-06-13T20:35:40Z : No. of bitstreams: 1 marcos_cm_me_arafcf.pdf: 2508470 bytes, checksum: bc1a1f1c4040c405fe6c122e87b067ff (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Paracoccidioides brasiliensis é um importante patógeno humano que causa a paracoccidioidomicose (PCM), uma micose sistêmica com ampla distribuição na América Latina. A adesão e invasão de células são eventos cruciais envolvidos na infecção e disseminação do patógeno. Além disso, patógenos utilizam suas moléculas de superfície para se ligar aos componentes da matriz extracelular para estabelecer a infecção. Uma proteína antigênica de P. brasiliensis foi isolada de géis de eletroforese bidimensional do cell-free do fungo e caracterizada. Peptídeos foram obtidos da proteína de 54 kDa e pI 5,6 e mostraram homologia com enolase de Paracoccidioides brasiliensis e outros fungos. A proteína foi purificada através de eletroeluição e utilizada para a produção de anticorpo policlonal em coelho. Por microscopia de fluorescência não foi possível observar a localização exata desta proteína, apenas que se encontra aparentemente distribuídapor todo o fungo, foi possível verificar alterações no citoesqueleto de pneumócitos durante a infecção por P. brasiliensis. A localização foi confirmada por microscopia imunoeletrônica a presença de enolase foi detectada principalmente na parede celular de leveduras de P. brasiliensis e também no citoplasma, ela se demonstrou mais expressa quando este fungo foi cultivado em meio onde houve acréscimo de sangue de carneiro e durante a situação de infecção a pneumócitos. A enolase purificada foi capaz de se ligar a fibronectina, fibrinogênio, laminina, plasminogênio, colágenos tipo I e IV. Foi confirmado que a ligação desta proteína à pneumócitos é influenciada pela sequência de aminoácidos Arg-Gly-Asp contida provavelmente nos receptores da matriz extracelular presentes na célula do hospedeiro. Essas informações indicam que a enolase possivelmente contribui para a adesão do microrganismo aos tecidos do... / Paracoccidioides brasiliensis is an important human pathogen that causes paracoccidioidomycosis (PCM), a systemic mycosis with a wide distribution in Latin America. The ability of P. brasiliensis to cause not only human diseases but also mycoses with a variety of clinical manifestations from localized forms to the disseminated disease progressing to lethality, probably depends on the relationship between the virulence of the fungus, its ability to interact with and to invade the surface structures of the host and the immune response of the host. The adhesion of the pathogen leads to the recognition of carbohydrate and protein ligands on the surface of the host cell or proteins of the extracellular matrix (ECM). The large number of tissue types that fungi can colonize and infect suggests that they use a variety of surface molecules for adhesion.Understanding the interactions between P. brasiliensis and the host tissue depends on the study of the different steps of the process of colonization, especially adhesion, in which the pathogen recognizes ligands on the surface of host cells. This study aimed to verify the role of enolase in the host cell-fungus interaction and the ability of enolase to bind to extracellular matrix components, to determine its subcellular localization. The data revealed that fibronectin is the major ligand of enolase. Evaluation of the location of enolase at an ultrastructural level revealed that it is distributed in various cellular compartments, but at a high level in the cell wall. This suggests that enolase performs additional functions related to the glycolytic pathway and also plays a role of adhesion in P. brasiliensis. Therefore, this study increases the knowledge about the characteristics of enolase and its influence on the binding process of P. brasiliensis

As bactérias patogênicas do gênero Leptospira são o agente causador da leptospirose, uma doença de importância global. As leptospiras patogênicas causam infecção em um amplo espectro de animais e no homem. As leptospiras podem invadir o corpo humano através de abrasões na pele e mucosa. A invasividade bacteriana depende de várias etapas, tais como: aderência, invasão e disseminação através dos tecidos do hospedeiro. Recentemente, nosso grupo identificou proteínas de membrana externa que atuam como adesinas de leptospira e/ou receptores de componentes do plasma hospedeiro, o que poderia contribuir para a patogenicidade bacteriana. Assim, o presente projeto tem como objetivo avaliar as propriedades funcionais do gene LIC10920, identificado na sequência genômica de Leptospira interrogans sorovar Copenhageni, como uma proteína hipotética, predita de membrana externa. A sequência LIC10920 foi amplificada por PCR e clonada no vetor de expressão pAE. O plasmídeo pAE contendo o inserto foi introduzido em estirpes de E. coli para a expressão da proteína. A proteína recombinante rLIC10920 foi purificada por cromatografia de afinidade a níquel e sua integridade estrutural foi avaliada pela técnica de dicroísmo circular. Camundongos foram imunizados com a LIC10920 para a avaliação da sua imunogenicidade. A presença de IgG humano contra LIC10920, foi avaliada por ELISA, em amostras de soro de pacientes com leptospirose. Assim, como a sua ligação com componentes da matriz extracelular e plasma do hospedeiro. Animais imunizados apresentaram alto título de anticorpos contra LIC10920. Além disso, a proteína foi reconhecida por anticorpos presente em amostras de soro humano infectado. A proteína foi capaz de interagir com plasminogênio e laminina de maneira dose-dependente e saturável. Em ambas as interações, a participação das regiões imunogênicas se mostrou importante. rLIC10920 foi capaz de capturar o plasminogênio direto do soro humano também de maneira dose-dependente. Por fim, foi observado que o plasminogênio ligado a rLIC10920 pode ser convertido em plasmina. A proteína em estudo é expressa durante a infecção e podemos atribuir a função de adesina, com papel na patogênese da bactéria. / Pathogenic bacteria of genus Leptospira are the causative agent of leptospirosis, a disease of global importance. Pathogenic leptospires cause infection in a broad spectrum of animals and humans. Pathogenic leptospires can efficiently invade the human body through skin and mucosa and promptly spread into blood vessels, reaching target organs. Bacterial invasiveness depends on several steps, such as adherence, invasion and throughout host tissues. Recently, our group has identified outer membrane proteins that act as leptospiral adhesins and/or receptors of host plasma components, which could contribute for bacterial pathogenesis. This project aims to evaluate the functional properties of the gene LIC10920, identified in the genome sequence of Leptospira interrogans serovar Copenhageni, as a predicted outer membrane protein of unknown function. The LIC10920 sequence was amplified by PCR, cloned into the expression vector pAE. Plasmids containing cloned DNA were introduced in E. coli strains for protein expression. The recombinant protein was purified by the metal affinity chromatography and its structural integrity was assessed by circular dichroism spectroscopy. Mice were subcutaneously immunized with LIC10920 for immunogenicity evaluation. The presence of IgG against LIC10920 in confirmed leptospirosis human serum samples was evaluated by ELISA. Binding of protein with extracellular matrix or plasma components was also assessed. Sera from immunized animals show that the rLIC10920 protein is capable to stimulate antibody immune response in mice. In addition, the protein is recognized by antibodies in leptospirosis human serum samples. The recombinant protein was capable of binding plasminogen and laminin. Dose-dependent and saturable binding was observed when increasing concentrations of the rLIC10920 were allowed adhere to a fixed concentration of plasminogen or of laminin, fulfilling the receptor-ligand interactions. In both cases, the participation of the immunogenic regions occurs, but in the case of laminin, the dependence is greater with structured epitopes. It has been shown that plasminogen linked to rLIC10920 can be converted to plasmin in the presence of activator. The recombinant protein was able to capture the plasminogen directly from normal human serum in a dose-dependent manner, suggesting the involvement of native protein in host-pathogen interactions. The protein under study is expressed during the infection and due to its capacity of interaction with host components, we may anticipate its role in leptospiral pathogenesis.

Em Leptospira interrogans algumas proteínas com capacidade de ligação aos componentes de matriz extracelular foram identificadas e, em sua maioria, são fatores de virulência. Phage display é considerada uma técnica poderosa na identificação de novos ligantes, inclusive de moléculas adesinas, importantes no primeiro estágio de infecção do hospedeiro. A técnica de shotgun phage display foi utilizada visando à obtenção de ligantes à células de mamíferos. Quatro bibliotecas, por inserção de fragmentos aleatórios obtidos por sonicação do DNA de L. interrogans nos fagomídeos pG8SAET (BBT1 e BBT2) e pG3DSS (BBT5 e BBT6), foram construídas. As bibliotecas BBT1 e BBT5 contém insertos maiores e as BBT2 e BBT6 contém insertos menores, com tamanhos médios de 1500 pb e 350 pb, respectivamente. Após ensaio de panning da BBT5 contra células de mamíferos e soro fetal bovino, as sequências de clones selecionados foram analisadas quanto a orientação correta e se a fusão estava em fase com a proteína pIII. As proteínas codificadas pelos genes LIC11719, LIC10769, LIC13143 e LIC12976 foram selecionadas com estas características. Os genes que codificam a LIC12976, LIC10768, LIC10769 e LIC13418, tiveram sua conservação avaliada em diferentes sorovares da espécie patogênica L. interrogans e no sorovar Patoc da espécie de vida livre L. biflexa. As proteínas LIC12976 (selecionada pela técnica de phage display) e LIC13418 (selecionada por ferramentas de bioinformática) tiveram suas sequências amplificadas por PCR, clonadas em pGEM T easy, subclonadas em vetor de expressão pAE e expressas na fração celular correspondente ao corpúsculo de inclusão em E. coli BL21 (DE3) Star pLysS e E. coli BL21 SI, respectivamente. Após renaturação e purificação destas proteínas por cromatografia de afinidade a metal bivalente, um grupo de cinco animais BALB/c fêmeas foi imunizado. Ambas as proteínas se mostraram imunogênicas com títulos dos soros policlonais 1:256000 e 1:512000, respectivamente. Em ensaio de Western Blot os soros foram específicos no reconhecimento das proteínas recombinantes e as proteínas nativas foram verificadas em extratos de sorovares patogênicos de L. interrogans. Em ensaios de adesão, as proteínas recombinantes aderiram às células A31, LLC-PK1 e Vero e especificamente à laminina. Em ensaios de interferência em células usando laminina houve um aumento da adesão das proteínas recombinantes, o que pode ser explicado pela ligação da laminina às células e uma maior ligação das LICs estudadas. Em ensaio de localização celular usando imunofluorescência e microscopia eletrônica, foi observado que ambas as proteínas se encontram na superfície da L. interrogans. No experimento de desafio animal, a LIC12976 e a LIC13418 não se mostraram protetoras. Este trabalho contribuiu para a identificação das novas adesinas LIC13418 e LIC12976 que podem participar da virulência de leptospiras patogênicas envolvendo a primeira etapa da infecção na interação patógeno-hospedeiro / In Leptospira interrogans, proteins capable to bind to extracellular matrix components have been identified and most of them are important virulence factors. Phage display is a powerful technique to identify new ligands, including adhesin molecules that are important in the first stage of host infection. A shotgun phage display technique was used in order to obtain cell ligands. Four libraries were constructed by inserting random fragments obtained by sonication of L. interrogans DNA into phagemids pG8SAET (BBT1 and BBT2) and pG3DSS (BBT5 and BBT6). The libraries BBT1 and BBT5 contain larger inserts and BBT2 and BBT6 contain smaller inserts, with 1500 bp and 350 bp average sizes, respectively. After panning of BBT5 against mammalian cells and bovine fetal serum, the sequences of selected clones were analyzed for correct orientation and fusion with pIII protein. The proteins encoded by genes LIC11719, LIC10769, LIC13143 and LIC12976 were selected. The genes LIC12976, LIC10768, LIC10769 and LIC13418 were evaluated for their conservation in different pathogenic serovars of L. interrogans and free-living L. biflexa serovar Patoc. Proteins LIC12976 (selected by phage display technique) and also LIC13418 that was selected by bioinformatic tools, were amplified by PCR, cloned into pGEM T easy, subcloned into expression vector pAE and expressed in cellular fraction corresponding to the inclusion body in E. coli BL21 (DE3) Star pLysS and E. coli BL21 SI, respectively. After protein renaturation protocol and purification by affinity chromatography, a group of five BALB/c mice was immunized with the purified proteins. Both proteins were shown to be immunogenic with 1:256000 and 1:512000 polyclonal sera titers, respectively. In Western blot the sera were specific to recognize recombinant proteins and native proteins were detected in pathogenic L. interrogans serovars extracts. In binding assays, recombinant proteins bind to A31, LLC-PK1 and Vero cells and specifically to laminin. In interference cell assay using laminin there was an increase of recombinant protein bindings, which can be explained by the laminin binding to cells and further binding of the recombinant LICs. In cellular localization assay using immunofluorescence and electron microscopy, it was observed that both are surface proteins of L. interrogans. In the animal challenge, the LIC12976 and LIC13418 were not protective. As a whole, this work contributed to the identification of LIC12976 and LIC13418 as new adhesins and they can participate in the virulence of pathogenic Leptospira in the first stage of host pathogen interaction.

Em Leptospira interrogans algumas proteínas com capacidade de ligação aos componentes de matriz extracelular foram identificadas e, em sua maioria, são fatores de virulência. Phage display é considerada uma técnica poderosa na identificação de novos ligantes, inclusive de moléculas adesinas, importantes no primeiro estágio de infecção do hospedeiro. A técnica de shotgun phage display foi utilizada visando à obtenção de ligantes à células de mamíferos. Quatro bibliotecas, por inserção de fragmentos aleatórios obtidos por sonicação do DNA de L. interrogans nos fagomídeos pG8SAET (BBT1 e BBT2) e pG3DSS (BBT5 e BBT6), foram construídas. As bibliotecas BBT1 e BBT5 contém insertos maiores e as BBT2 e BBT6 contém insertos menores, com tamanhos médios de 1500 pb e 350 pb, respectivamente. Após ensaio de panning da BBT5 contra células de mamíferos e soro fetal bovino, as sequências de clones selecionados foram analisadas quanto a orientação correta e se a fusão estava em fase com a proteína pIII. As proteínas codificadas pelos genes LIC11719, LIC10769, LIC13143 e LIC12976 foram selecionadas com estas características. Os genes que codificam a LIC12976, LIC10768, LIC10769 e LIC13418, tiveram sua conservação avaliada em diferentes sorovares da espécie patogênica L. interrogans e no sorovar Patoc da espécie de vida livre L. biflexa. As proteínas LIC12976 (selecionada pela técnica de phage display) e LIC13418 (selecionada por ferramentas de bioinformática) tiveram suas sequências amplificadas por PCR, clonadas em pGEM T easy, subclonadas em vetor de expressão pAE e expressas na fração celular correspondente ao corpúsculo de inclusão em E. coli BL21 (DE3) Star pLysS e E. coli BL21 SI, respectivamente. Após renaturação e purificação destas proteínas por cromatografia de afinidade a metal bivalente, um grupo de cinco animais BALB/c fêmeas foi imunizado. Ambas as proteínas se mostraram imunogênicas com títulos dos soros policlonais 1:256000 e 1:512000, respectivamente. Em ensaio de Western Blot os soros foram específicos no reconhecimento das proteínas recombinantes e as proteínas nativas foram verificadas em extratos de sorovares patogênicos de L. interrogans. Em ensaios de adesão, as proteínas recombinantes aderiram às células A31, LLC-PK1 e Vero e especificamente à laminina. Em ensaios de interferência em células usando laminina houve um aumento da adesão das proteínas recombinantes, o que pode ser explicado pela ligação da laminina às células e uma maior ligação das LICs estudadas. Em ensaio de localização celular usando imunofluorescência e microscopia eletrônica, foi observado que ambas as proteínas se encontram na superfície da L. interrogans. No experimento de desafio animal, a LIC12976 e a LIC13418 não se mostraram protetoras. Este trabalho contribuiu para a identificação das novas adesinas LIC13418 e LIC12976 que podem participar da virulência de leptospiras patogênicas envolvendo a primeira etapa da infecção na interação patógeno-hospedeiro / In Leptospira interrogans, proteins capable to bind to extracellular matrix components have been identified and most of them are important virulence factors. Phage display is a powerful technique to identify new ligands, including adhesin molecules that are important in the first stage of host infection. A shotgun phage display technique was used in order to obtain cell ligands. Four libraries were constructed by inserting random fragments obtained by sonication of L. interrogans DNA into phagemids pG8SAET (BBT1 and BBT2) and pG3DSS (BBT5 and BBT6). The libraries BBT1 and BBT5 contain larger inserts and BBT2 and BBT6 contain smaller inserts, with 1500 bp and 350 bp average sizes, respectively. After panning of BBT5 against mammalian cells and bovine fetal serum, the sequences of selected clones were analyzed for correct orientation and fusion with pIII protein. The proteins encoded by genes LIC11719, LIC10769, LIC13143 and LIC12976 were selected. The genes LIC12976, LIC10768, LIC10769 and LIC13418 were evaluated for their conservation in different pathogenic serovars of L. interrogans and free-living L. biflexa serovar Patoc. Proteins LIC12976 (selected by phage display technique) and also LIC13418 that was selected by bioinformatic tools, were amplified by PCR, cloned into pGEM T easy, subcloned into expression vector pAE and expressed in cellular fraction corresponding to the inclusion body in E. coli BL21 (DE3) Star pLysS and E. coli BL21 SI, respectively. After protein renaturation protocol and purification by affinity chromatography, a group of five BALB/c mice was immunized with the purified proteins. Both proteins were shown to be immunogenic with 1:256000 and 1:512000 polyclonal sera titers, respectively. In Western blot the sera were specific to recognize recombinant proteins and native proteins were detected in pathogenic L. interrogans serovars extracts. In binding assays, recombinant proteins bind to A31, LLC-PK1 and Vero cells and specifically to laminin. In interference cell assay using laminin there was an increase of recombinant protein bindings, which can be explained by the laminin binding to cells and further binding of the recombinant LICs. In cellular localization assay using immunofluorescence and electron microscopy, it was observed that both are surface proteins of L. interrogans. In the animal challenge, the LIC12976 and LIC13418 were not protective. As a whole, this work contributed to the identification of LIC12976 and LIC13418 as new adhesins and they can participate in the virulence of pathogenic Leptospira in the first stage of host pathogen interaction.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-01-29T18:42:14Z No. of bitstreams: 2 Tese - Luiz Augusto Pereira - 2008.pdf: 11628724 bytes, checksum: 97ca17282a858a05078e31d8a06bfefe (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-01-29T18:42:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Luiz Augusto Pereira - 2008.pdf: 11628724 bytes, checksum: 97ca17282a858a05078e31d8a06bfefe (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-29T18:42:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Luiz Augusto Pereira - 2008.pdf: 11628724 bytes, checksum: 97ca17282a858a05078e31d8a06bfefe (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2008-09-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Paracoccidioides brasiliensis, an important human pathogen causative of paracoccidioidomycosis (PCM), a systemic mycosis with broad distribution in Latin America. Adhesion to and invasion of host cells are essential steps involved in the infection and dissemination of pathogens. Furthermore, pathogens use their surface molecules to bind to host extracellular matrix components to establish infection. An adhesin of P. brasiliensiswas isolated from two dimensional electrophoresis and characterized. Peptides obtained by partial sequencing of the isolated protein, which presenteda molecular mass of 29 kDa and pI 5.8, were subjected to sequence analysis of their amino acids, that revealed strong homology to triose phosphate isomerase (TPI) from several sources. The complete cDNA and gene encoding TPI of P. brasiliensis (PbTPI) were characterized and both contained an open reading frame predicted to encode a 249 amino acid protein that presented all the peptides characterized in the native PbTPI. The complete coding PbTPI cDNA was cloned and over expressed in Escherichia coli host. The purified recombinant TPI was used to produce polyclonal antibody in rabbit. By immunoelectron microscopy and Western blot analysis, TPI was detected in the cell wall and the cytoplasm of the yeast phase of P. brasiliensis. The expression of PbTPI was analyzed in transition from mycelia to yeast phase. The native PbTPI is preferentially expressed in the yeast parasitic phase of P. brasiliensis. The recombinant PbTPI was found to bind to laminin and fibronectin in ligand far-Western blot assays. TPI binds preferentially to laminin, as determined by peptide inhibition assays. Of special note, the treatment of P. brasiliensisyeast cells with anti-PbTPI polyclonal antibody and the incubation of pneumocytes and VERO cells with the recombinant protein promoted inhibition of adherence and internalization of P. brasiliensisto those in vitrocultured cells. These observations indicate that TPI could be contribute to the adhesion of the microorganism to host tissues and to the dissemination of infection. / Paracoccidioides brasiliensis é um importante patógeno humano que causa a paracoccidioidomicose (PCM), uma micose sistêmica com ampla distribuição na América Latina. A adesão e a invasão de células são eventos essenciais envolvidos na infecção e disseminação do patógeno. Para isso, patógenos utilizam suas moléculas de superfície para se ligar a componentes da matriz extracelular e estabelecer a infecção. Uma proteína antigênica de P. brasiliensisfoi isolada a partir do gel de eletroforese bidimensional de proteínas totais do fungo e caracterizada. Peptídeos obtidos por sequenciamento parcial da proteína de 29 kDa e pI 5.8 mostraram homologia com triose fosfato isomerase (TPI) de diversos organismos. O cDNA e o gene completos que codificam para TPI de P. brasiliensis (PbTPI) foram caracterizados, e ambos contém uma ORF que codifica para uma proteína com 249 aminoácidos que apresenta todos os peptídeos caracterizados na PbTPI nativa. O cDNA completo que codifica para PbTPI foi expresso em Escherichia coli. A proteína recombinante TPI foi utilizada para produção de anticorpo policlonal em coelho. Através de imunomicroscopia de transmissão eletrônica e análises por Western blotting, foi detectada a presença da TPI, na parede celular de leveduras de P. brasiliensis e no citoplasma. A expressão da PbTPI foi analisada na transição das fases de micélio para levedura. A PbTPI nativa está preferencialmente expressa na fase parasitária de P. brasiliensis. A PbTPI recombinante foi capaz de se ligar a laminina e fibronectina em ensaios de Western blotting de afinidade. PbTPI se liga preferencialmente a laminina, como foi determinado por ensaio de inibição com peptídeos sintéticos. Uma observação importante, é que tanto o tratamento de P. brasiliensiscom anticorpo anti-PbTPI, quanto de pneumócitos e células VERO tratados com a TPI recombinante, promoveram considerável inibição da aderência e internalização de P. brasiliensisàs células cultivadas in vitro. Essas observações indicam que a TPI possivelmente contribui para a adesão do microrganismo aos tecidos do hospedeiro e para a disseminação da infecção.

As bactérias patogênicas do gênero Leptospira são o agente causador da leptospirose, uma doença de importância global. As leptospiras patogênicas causam infecção em um amplo espectro de animais e no homem. As leptospiras podem invadir o corpo humano através de abrasões na pele e mucosa. A invasividade bacteriana depende de várias etapas, tais como: aderência, invasão e disseminação através dos tecidos do hospedeiro. Recentemente, nosso grupo identificou proteínas de membrana externa que atuam como adesinas de leptospira e/ou receptores de componentes do plasma hospedeiro, o que poderia contribuir para a patogenicidade bacteriana. Assim, o presente projeto tem como objetivo avaliar as propriedades funcionais do gene LIC10920, identificado na sequência genômica de Leptospira interrogans sorovar Copenhageni, como uma proteína hipotética, predita de membrana externa. A sequência LIC10920 foi amplificada por PCR e clonada no vetor de expressão pAE. O plasmídeo pAE contendo o inserto foi introduzido em estirpes de E. coli para a expressão da proteína. A proteína recombinante rLIC10920 foi purificada por cromatografia de afinidade a níquel e sua integridade estrutural foi avaliada pela técnica de dicroísmo circular. Camundongos foram imunizados com a LIC10920 para a avaliação da sua imunogenicidade. A presença de IgG humano contra LIC10920, foi avaliada por ELISA, em amostras de soro de pacientes com leptospirose. Assim, como a sua ligação com componentes da matriz extracelular e plasma do hospedeiro. Animais imunizados apresentaram alto título de anticorpos contra LIC10920. Além disso, a proteína foi reconhecida por anticorpos presente em amostras de soro humano infectado. A proteína foi capaz de interagir com plasminogênio e laminina de maneira dose-dependente e saturável. Em ambas as interações, a participação das regiões imunogênicas se mostrou importante. rLIC10920 foi capaz de capturar o plasminogênio direto do soro humano também de maneira dose-dependente. Por fim, foi observado que o plasminogênio ligado a rLIC10920 pode ser convertido em plasmina. A proteína em estudo é expressa durante a infecção e podemos atribuir a função de adesina, com papel na patogênese da bactéria. / Pathogenic bacteria of genus Leptospira are the causative agent of leptospirosis, a disease of global importance. Pathogenic leptospires cause infection in a broad spectrum of animals and humans. Pathogenic leptospires can efficiently invade the human body through skin and mucosa and promptly spread into blood vessels, reaching target organs. Bacterial invasiveness depends on several steps, such as adherence, invasion and throughout host tissues. Recently, our group has identified outer membrane proteins that act as leptospiral adhesins and/or receptors of host plasma components, which could contribute for bacterial pathogenesis. This project aims to evaluate the functional properties of the gene LIC10920, identified in the genome sequence of Leptospira interrogans serovar Copenhageni, as a predicted outer membrane protein of unknown function. The LIC10920 sequence was amplified by PCR, cloned into the expression vector pAE. Plasmids containing cloned DNA were introduced in E. coli strains for protein expression. The recombinant protein was purified by the metal affinity chromatography and its structural integrity was assessed by circular dichroism spectroscopy. Mice were subcutaneously immunized with LIC10920 for immunogenicity evaluation. The presence of IgG against LIC10920 in confirmed leptospirosis human serum samples was evaluated by ELISA. Binding of protein with extracellular matrix or plasma components was also assessed. Sera from immunized animals show that the rLIC10920 protein is capable to stimulate antibody immune response in mice. In addition, the protein is recognized by antibodies in leptospirosis human serum samples. The recombinant protein was capable of binding plasminogen and laminin. Dose-dependent and saturable binding was observed when increasing concentrations of the rLIC10920 were allowed adhere to a fixed concentration of plasminogen or of laminin, fulfilling the receptor-ligand interactions. In both cases, the participation of the immunogenic regions occurs, but in the case of laminin, the dependence is greater with structured epitopes. It has been shown that plasminogen linked to rLIC10920 can be converted to plasmin in the presence of activator. The recombinant protein was able to capture the plasminogen directly from normal human serum in a dose-dependent manner, suggesting the involvement of native protein in host-pathogen interactions. The protein under study is expressed during the infection and due to its capacity of interaction with host components, we may anticipate its role in leptospiral pathogenesis.

A mastite subclínica em caprinos é causada principalmente pelo Staphylococcus spp., sendo os estafilococos coagulase negativa (SCN) os patógenos de maior ocorrência e o S. aureus, a espécie de estafilococos mais pesquisada. Dessa forma, pouco se conhece sobre a patogenicidade de SCN e outros estafilococos coagulase positiva (SCP), além do S. aureus. Também há poucos estudos sobre a variação da viabilidade celular na mastite subclínica de cabras. Assim, o objetivo do presente estudo foi determinar os fatores de virulência de adesão e produção de biofilme de estirpes de Staphylococcus spp. isoladas de amostras de leite de cabras, verificando possíveis associações com a viabilidade celular. Para realizar a colheita das amostras, primeiramente, foi efetuada um exame físico da glândula mamária, com posterior realização dos testes da caneca de fundo preto e California mastitis test (CMT). A colheita do leite foi efetuada em três alíquotas: análises microbiológicas, contagem de células somáticas (CCS) e viabilidade celular. Realizou-se a identificação, teste de antibiograma e PCR (Reação em cadeia polimerase) dos Staphylococcus spp. isolados nas amostras de leite. Os genes de virulência pesquisados no PCR foram: cna, eno, ebpS, fnbA, fnbB, fib e bap. Avaliou-se a quantidade de CCS, em equipamento de citometria de fluxo, e a viabilidade celular, após centrifugações das amostras de leite e visualização das células em microscópio, utilizando o corante azul de Trypan. Os resultados foram: 122 amostras com crescimento bacteriano e dessas, 110 (90,2%) foram identificadas como Staphylococcus spp., sendo 90 (73,8%) de SCN e 12 (16,4%) de SCP. As espécies mais isoladas de estafilococos foram: S. epidermidis (24,55%), S. lugdunensis (15,40%) e S. intermedius (13,64%). As amostras apresentaram maior resistência aos antimicrobianos: penicilina (81,8%), oxacilina (60,0%) e ampicilina (55,5%). Observou-se maior sensibilidade para: enrofloxacina (99,1%), eritromicina (98,2%), gentamicina (98,2%) e vancomicina (98,2%). Com relação aos fatores de virulência pesquisados, foram encontradas amostras positivas para todos os genes, com exceção do gene fnbB: eno (53,6%), bap (43,7%), ebpS (19,1%), fnbA (18,2%) e fib (16,4%). Mais de um gene foi detectado em algumas estirpes, sendo que as associações de maior ocorrência foram: bap/eno em SCN e ebpS/eno/fib/fnbA em SCP. Os valores da CCS das amostras de leite com isolamento de Staphylococcus spp., SCN e SCP foram maiores do que nas amostras sem isolamento bacteriano e as estirpes com presença da associação de genes ebpS/eno/fib/fnbA apresentaram maior CCS do que bap/eno. Com relação à viabilidade celular, as amostras com isolamento de Staphylococcus spp. apresentaram maior viabilidade celular do que as amostras sem isolamento bacteriano e não houve associação dos genes identificados nas estirpes com a viabilidade celular. Concluiu-se que os genes eno e bap apresentaram maior ocorrência nas estirpes de Staphylococcus spp., sendo os mais encontrados nos isolados de SCN e os genes ebpS, fib e fnbA foram os mais detectados nos SCP. A viabilidade celular foi maior nas amostras com isolamento de Staphylococcus spp. em relação as sem isolamento bacteriano e não houve associação entre os fatores de virulência das estirpes de Staphylococcus spp. e a viabilidade celular. / Subclinical mastitis in goats is mainly caused by Staphylococcus spp., coagulase-negative staphylococci (CNS) is the most frequent pathogens and S. aureus, the most researched specie of staphylococci. Thus, little is known about the pathogenicity of SCN and other coagulase-positive staphylococci (CPS), beyond the S. aureus. There are few studies on the variation of cell viability in subclinical mastitis of goats. The aim of the present study was to determine the virulence factors of adhesion and biofilm production of Staphylococcus spp. strains isolated from milk samples of goats, verifying for possible associations with cell viability. To collect samples, firstly, was performed a physical examination of the mammary gland, with subsequent tests for mug of black background and California mastitis test (CMT). Three aliquots of milk were collected: microbiological analysis, somatic cell count (SCC) and cell viability. Identification, antibiotic susceptibility testing and PCR (polymerase chain reaction) were performed of Staphylococcus spp. isolated from milk samples. Virulence genes researched in PCR were: cna, eno, ebpS, fnbA, fnbB, fib and bap. Evaluation of CCS, using flow cytometry equipment, and cell viability, after centrifugation of milk samples and visualization the cells in the microscope using Trypan blue dye, were performed. The results were: from 122 samples with bacterial growth, 110 (90.2%) were identified as Staphylococcus spp., 90 (73.8%) of CNP and 12 (16.4%) of the CNP. The most isolated staphylococci species were: S. epidermidis (24.55%), S. lugdunensis (15.40%) and S. intermedius (13.64%). Samples showed higher resistance to antimicrobials: penicillin (81.8%), oxacillin (60.0%) and ampicillin (55.5%). We observed higher sensitivity to: enrofloxacin (99.1%), erythromycin (98.2%), gentamicin (98.2%) and vancomycin (98.2%). Regarding virulence factors researched, positive samples were found for all genes, except fnbB gene: eno (53.6%), bap (43.7%), ebpS (19.1%), fnbA (18.2%) and fib (16.4%). More than one gene were detected in some strains, with the most frequent associations were bap/eno in CNS and ebpS/eno/fib/fnbA in CNP. The values of SCC of milk samples with isolation of Staphylococcus spp., CNS and CNP were higher than samples without bacterial isolation and the isolation of strains with combination of ebpS/eno/fib/fnbA genes showed higher SCC than bap/eno. Regarding cell viability, samples with isolation of Staphylococcus spp. showed higher cell viability than samples without bacterial isolation and there was no association of the genes identified in strains with cell viability. In conclusion, eno and bap genes were more frequent in Staphylococcus spp. strains, eno and bap genes were mostly found in isolated CNS and ebpS, fib and fnbA genes were more detected in CNP. Cell viability was higher in samples with isolation of Staphylococcus spp. compared those without bacterial isolation and there was no association between the virulence factors of Staphylococcus spp. strains and cell viability.

A mastite subclínica em caprinos é causada principalmente pelo Staphylococcus spp., sendo os estafilococos coagulase negativa (SCN) os patógenos de maior ocorrência e o S. aureus, a espécie de estafilococos mais pesquisada. Dessa forma, pouco se conhece sobre a patogenicidade de SCN e outros estafilococos coagulase positiva (SCP), além do S. aureus. Também há poucos estudos sobre a variação da viabilidade celular na mastite subclínica de cabras. Assim, o objetivo do presente estudo foi determinar os fatores de virulência de adesão e produção de biofilme de estirpes de Staphylococcus spp. isoladas de amostras de leite de cabras, verificando possíveis associações com a viabilidade celular. Para realizar a colheita das amostras, primeiramente, foi efetuada um exame físico da glândula mamária, com posterior realização dos testes da caneca de fundo preto e California mastitis test (CMT). A colheita do leite foi efetuada em três alíquotas: análises microbiológicas, contagem de células somáticas (CCS) e viabilidade celular. Realizou-se a identificação, teste de antibiograma e PCR (Reação em cadeia polimerase) dos Staphylococcus spp. isolados nas amostras de leite. Os genes de virulência pesquisados no PCR foram: cna, eno, ebpS, fnbA, fnbB, fib e bap. Avaliou-se a quantidade de CCS, em equipamento de citometria de fluxo, e a viabilidade celular, após centrifugações das amostras de leite e visualização das células em microscópio, utilizando o corante azul de Trypan. Os resultados foram: 122 amostras com crescimento bacteriano e dessas, 110 (90,2%) foram identificadas como Staphylococcus spp., sendo 90 (73,8%) de SCN e 12 (16,4%) de SCP. As espécies mais isoladas de estafilococos foram: S. epidermidis (24,55%), S. lugdunensis (15,40%) e S. intermedius (13,64%). As amostras apresentaram maior resistência aos antimicrobianos: penicilina (81,8%), oxacilina (60,0%) e ampicilina (55,5%). Observou-se maior sensibilidade para: enrofloxacina (99,1%), eritromicina (98,2%), gentamicina (98,2%) e vancomicina (98,2%). Com relação aos fatores de virulência pesquisados, foram encontradas amostras positivas para todos os genes, com exceção do gene fnbB: eno (53,6%), bap (43,7%), ebpS (19,1%), fnbA (18,2%) e fib (16,4%). Mais de um gene foi detectado em algumas estirpes, sendo que as associações de maior ocorrência foram: bap/eno em SCN e ebpS/eno/fib/fnbA em SCP. Os valores da CCS das amostras de leite com isolamento de Staphylococcus spp., SCN e SCP foram maiores do que nas amostras sem isolamento bacteriano e as estirpes com presença da associação de genes ebpS/eno/fib/fnbA apresentaram maior CCS do que bap/eno. Com relação à viabilidade celular, as amostras com isolamento de Staphylococcus spp. apresentaram maior viabilidade celular do que as amostras sem isolamento bacteriano e não houve associação dos genes identificados nas estirpes com a viabilidade celular. Concluiu-se que os genes eno e bap apresentaram maior ocorrência nas estirpes de Staphylococcus spp., sendo os mais encontrados nos isolados de SCN e os genes ebpS, fib e fnbA foram os mais detectados nos SCP. A viabilidade celular foi maior nas amostras com isolamento de Staphylococcus spp. em relação as sem isolamento bacteriano e não houve associação entre os fatores de virulência das estirpes de Staphylococcus spp. e a viabilidade celular. / Subclinical mastitis in goats is mainly caused by Staphylococcus spp., coagulase-negative staphylococci (CNS) is the most frequent pathogens and S. aureus, the most researched specie of staphylococci. Thus, little is known about the pathogenicity of SCN and other coagulase-positive staphylococci (CPS), beyond the S. aureus. There are few studies on the variation of cell viability in subclinical mastitis of goats. The aim of the present study was to determine the virulence factors of adhesion and biofilm production of Staphylococcus spp. strains isolated from milk samples of goats, verifying for possible associations with cell viability. To collect samples, firstly, was performed a physical examination of the mammary gland, with subsequent tests for mug of black background and California mastitis test (CMT). Three aliquots of milk were collected: microbiological analysis, somatic cell count (SCC) and cell viability. Identification, antibiotic susceptibility testing and PCR (polymerase chain reaction) were performed of Staphylococcus spp. isolated from milk samples. Virulence genes researched in PCR were: cna, eno, ebpS, fnbA, fnbB, fib and bap. Evaluation of CCS, using flow cytometry equipment, and cell viability, after centrifugation of milk samples and visualization the cells in the microscope using Trypan blue dye, were performed. The results were: from 122 samples with bacterial growth, 110 (90.2%) were identified as Staphylococcus spp., 90 (73.8%) of CNP and 12 (16.4%) of the CNP. The most isolated staphylococci species were: S. epidermidis (24.55%), S. lugdunensis (15.40%) and S. intermedius (13.64%). Samples showed higher resistance to antimicrobials: penicillin (81.8%), oxacillin (60.0%) and ampicillin (55.5%). We observed higher sensitivity to: enrofloxacin (99.1%), erythromycin (98.2%), gentamicin (98.2%) and vancomycin (98.2%). Regarding virulence factors researched, positive samples were found for all genes, except fnbB gene: eno (53.6%), bap (43.7%), ebpS (19.1%), fnbA (18.2%) and fib (16.4%). More than one gene were detected in some strains, with the most frequent associations were bap/eno in CNS and ebpS/eno/fib/fnbA in CNP. The values of SCC of milk samples with isolation of Staphylococcus spp., CNS and CNP were higher than samples without bacterial isolation and the isolation of strains with combination of ebpS/eno/fib/fnbA genes showed higher SCC than bap/eno. Regarding cell viability, samples with isolation of Staphylococcus spp. showed higher cell viability than samples without bacterial isolation and there was no association of the genes identified in strains with cell viability. In conclusion, eno and bap genes were more frequent in Staphylococcus spp. strains, eno and bap genes were mostly found in isolated CNS and ebpS, fib and fnbA genes were more detected in CNP. Cell viability was higher in samples with isolation of Staphylococcus spp. compared those without bacterial isolation and there was no association between the virulence factors of Staphylococcus spp. strains and cell viability.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_andressa_fisch.pdf: 708004 bytes, checksum: 48d7e7a2a394dafd06e3209289b60dde (MD5) Previous issue date: 2014-02-19 / Enzootic Pneumoniae (EP), caused by Mycoplasma hyopneumoniae, generates significant economic losses to the pig industry worldwide. The currently available vaccines confer partial protection against the EP and the development of new vaccine strategies have proven necessary. In this paper, humoral immune response in mice of six comercial bacterins against sexteen recombinant antigens previously characterized of M. hyopneumoniae was evaluated by indirect ELISA. Seroconversion Seroconversion was used to determine biologically significant reactivity. The antigen MHP_0067 was recognized by sera from one inoculated group. The antigens MHP_0513 and MHP_0580 were recognized by sera from four inoculated groups each. For other antigens, not seroconversion was detected. Identify potentially protective antigens underexpressed in these vaccines and associate them with conventional vaccination may promote increased levels of protection. These antigens are potential targets for the composition of a recombinant subunit vaccine associated with the commercial vaccine. / A Pneumonia Enzoótica Suína (PES), causada pela bactéria Mycoplasma hyopneumoniae, gera importantes perdas econômicas para a indústria suinícola em todo o mundo. As vacinas atualmente disponíveis diminuem as perdas produtivas, mas não impedem a infecção dos rebanhos. O desenvolvimento de novas estratégias vacinais têm se mostrado necessário. Neste trabalho, avalIou-se a resposta imune humoral induzida pela inoculação, em camundongos, de seis bacterinas comerciais contra quinze fatores de patogenicidade de M. hyopneumoniae previamente caracterizados por nosso grupo. A detecção de anticorpos foi realizada através de ELISA indireto. Soroconversão foi utilizada para determinar reatividade biologicamente significativa. O antígeno MHP_0067 foi reconhecido pelo soro de um único grupo inoculado. Os antígenos MHP_0513 e MHP_0580 foram reconhecidos pelos soros de quatro grupos inoculados cada. Para os demais antígenos não houve soroconversão pelos grupos inoculados com as bacterinas comerciais. Identificar antígenos potencialmente protetores ausentes nestas vacinas e associá-los à vacinação convencional pode promover o aumento dos níveis de proteção. Estes antígenos são potenciais alvos para a composição de uma vacina de subunidade recombinante associada à vacina comercial.