A leptospirose é uma zoonose causada por leptospiras patogênicas que possuem estratégias para driblar a ação do sistema complemento ao interagir com diversos reguladores negativos, como a vitronectina. Neste projeto, avaliou-se a interação de vitronectina com três proteínas de membrana de Leptospira: LigA, LigB e LcpA. Verificou-se que essas interações ocorrem nas porções C-terminais das proteínas e nos domínios de ligação com heparina da vitronectina. Essas proteínas também se ligam a C9 e são capazes de impedir a formação do poro in vitro e a formação do MAC em um ensaio clássico de hemólise. Essas proteínas de Leptospira interagem com diversos reguladores negativos do sistema complemento. Ensaios de competição demonstram que estes reguladores interagem simultaneamente com as proteínas através de sítios distintos. A caracterização funcional de proteínas e a descoberta de novos mecanismos utilizados por esse patógeno para sobreviver no hospedeiro podem auxiliar nossa compreensão no que diz respeito a aspectos relacionados à clínica e à prevenção da leptospirose. / Leptospirosis is a zoonotic disease caused by pathogenic Leptospira that have strategies to escape the action of the complement system interacting with several negative regulators, such as vitronectin. In this project, we evaluated the interaction of vitronectin with three Leptospira membrane proteins: LigA, LigB and LcpA. It has been found that such interactions occur at the C-terminal portions of these proteins and the heparin binding domain of vitronectin. These proteins also bind to C9 and are capable of preventing the formation of the pore in vitro and the formation of MAC in a classical test of hemolysis. These proteins interact with various Leptospira negative regulators of the complement system. Competition assays demonstrated that both interact with these regulatory proteins through distinct sites. The functional characterization of these proteins and the discovery of new mechanisms used by this pathogen to survive in the host may help our understanding with regard to clinical aspects and prevention of leptospirosis.

A leptospirose é uma zoonose causada por leptospiras patogênicas que possuem estratégias para driblar a ação do sistema complemento ao interagir com diversos reguladores negativos, como a vitronectina. Neste projeto, avaliou-se a interação de vitronectina com três proteínas de membrana de Leptospira: LigA, LigB e LcpA. Verificou-se que essas interações ocorrem nas porções C-terminais das proteínas e nos domínios de ligação com heparina da vitronectina. Essas proteínas também se ligam a C9 e são capazes de impedir a formação do poro in vitro e a formação do MAC em um ensaio clássico de hemólise. Essas proteínas de Leptospira interagem com diversos reguladores negativos do sistema complemento. Ensaios de competição demonstram que estes reguladores interagem simultaneamente com as proteínas através de sítios distintos. A caracterização funcional de proteínas e a descoberta de novos mecanismos utilizados por esse patógeno para sobreviver no hospedeiro podem auxiliar nossa compreensão no que diz respeito a aspectos relacionados à clínica e à prevenção da leptospirose. / Leptospirosis is a zoonotic disease caused by pathogenic Leptospira that have strategies to escape the action of the complement system interacting with several negative regulators, such as vitronectin. In this project, we evaluated the interaction of vitronectin with three Leptospira membrane proteins: LigA, LigB and LcpA. It has been found that such interactions occur at the C-terminal portions of these proteins and the heparin binding domain of vitronectin. These proteins also bind to C9 and are capable of preventing the formation of the pore in vitro and the formation of MAC in a classical test of hemolysis. These proteins interact with various Leptospira negative regulators of the complement system. Competition assays demonstrated that both interact with these regulatory proteins through distinct sites. The functional characterization of these proteins and the discovery of new mechanisms used by this pathogen to survive in the host may help our understanding with regard to clinical aspects and prevention of leptospirosis.

Prions são agentes etiológicos das encefalopatias espongiformes transmissíveis, doenças que acometem tanto homens quanto animais. A proteína infecciosa, PrPsc, é uma isoforma de uma proteína celular normal denominada PrPc. As funções de PrPc ainda causam controvérsia na literatura, mas já foi demonstrada a participação de PrPc em uma variedade de fenômenos biológicos, como homeostase de íons cobre, proteção contra estresse oxidativo, sinalização celular e neuritogênese entre outros. A interação de PrPc com laminina, uma proteína de matriz extracelular, leva a formação e manutenção de neuritos em neurônios hipocampais. Seguindo este caminho, demonstramos no presente trabalho a interação de PrPc com outra proteína de matriz extracelular, vitronectina (Vn). Esta interação também leva ao crescimento neurítico, tanto em células do sistema nervoso central quanto do sistema nervoso periférico. No sistema nervoso periférico, a ausência de PrPc é compensada por integrinas, no fenômeno da neuritogênese. Relatamos também que a interação de PrPc com STI1, uma cochaperonina, leva tanto a neuritogênese quanto a neuroproteção por vias de sinalização distintas. A ligação de PrPc com Vn e STI1 se dá através de domínios contíguos, de modo que as interações são excludentes sendo aquela com Vn mais favorável, como observado em ensaios de ligação in vitro, quanto através do fenômeno de neuritogênese. Já a ligação de laminina se dá em um domínio distante daqueles de ligação à Vn e STI1. Assim, pode ser observada cooperatividade entre laminina e STI1 no fenômeno da neuritogênese. Por fim, demonstra-se que a interação PrPc-laminina in vivo é importante para os mecanismos de consolidação da memória. / Prions are involved in numerous neurodegenerative diseases in humans and animals called transmissible spongiform encephalopathies. PrPsc, the infectious protein, is an isoform of a normal cellular protein named PrPc. PrPc functions are still under debate, among them Cu++ homeostase, protection against oxidative stress, cell survival signaling and neuritogenesis. PrPc interaction with laminin (Ln), an extracellular matrix protein, leads to neurite growth and maintenance. PrPc interaction with another extracellular matrix protein, vitronectin (Vn) is here demonstrated. This association leads to neurite growth in hippocampal and dorsal root ganglia cells. In dorsal root ganglia cells, PrPc ablation can be compensated by integrins, at least in the neuritogenesis phenomenon. PrPc is also a cellular ligand for STI1, a co-chaperone, mediating neuritogenesis or neuroprotection, depending on the activated cell signaling pathway. Vn and STI1 binding sites at the PrPc molecule are localized in contiguous domains what makes their binding to PrPc mutually exclusive. The first is more favorable, as observed in vitro and ex vivo. On the other hand, Ln binding site at PrPc is confined to a domain distinct from those where Vn or STI1 associate. Furthermore, laminin and STI1 have additive effects on neurite outgrowth. The importance of PrPc-Ln interaction is also observed in vivo, since the complex participates in memory consolidation mechanisms.

Prions são agentes etiológicos das encefalopatias espongiformes transmissíveis, doenças que acometem tanto homens quanto animais. A proteína infecciosa, PrPsc, é uma isoforma de uma proteína celular normal denominada PrPc. As funções de PrPc ainda causam controvérsia na literatura, mas já foi demonstrada a participação de PrPc em uma variedade de fenômenos biológicos, como homeostase de íons cobre, proteção contra estresse oxidativo, sinalização celular e neuritogênese entre outros. A interação de PrPc com laminina, uma proteína de matriz extracelular, leva a formação e manutenção de neuritos em neurônios hipocampais. Seguindo este caminho, demonstramos no presente trabalho a interação de PrPc com outra proteína de matriz extracelular, vitronectina (Vn). Esta interação também leva ao crescimento neurítico, tanto em células do sistema nervoso central quanto do sistema nervoso periférico. No sistema nervoso periférico, a ausência de PrPc é compensada por integrinas, no fenômeno da neuritogênese. Relatamos também que a interação de PrPc com STI1, uma cochaperonina, leva tanto a neuritogênese quanto a neuroproteção por vias de sinalização distintas. A ligação de PrPc com Vn e STI1 se dá através de domínios contíguos, de modo que as interações são excludentes sendo aquela com Vn mais favorável, como observado em ensaios de ligação in vitro, quanto através do fenômeno de neuritogênese. Já a ligação de laminina se dá em um domínio distante daqueles de ligação à Vn e STI1. Assim, pode ser observada cooperatividade entre laminina e STI1 no fenômeno da neuritogênese. Por fim, demonstra-se que a interação PrPc-laminina in vivo é importante para os mecanismos de consolidação da memória. / Prions are involved in numerous neurodegenerative diseases in humans and animals called transmissible spongiform encephalopathies. PrPsc, the infectious protein, is an isoform of a normal cellular protein named PrPc. PrPc functions are still under debate, among them Cu++ homeostase, protection against oxidative stress, cell survival signaling and neuritogenesis. PrPc interaction with laminin (Ln), an extracellular matrix protein, leads to neurite growth and maintenance. PrPc interaction with another extracellular matrix protein, vitronectin (Vn) is here demonstrated. This association leads to neurite growth in hippocampal and dorsal root ganglia cells. In dorsal root ganglia cells, PrPc ablation can be compensated by integrins, at least in the neuritogenesis phenomenon. PrPc is also a cellular ligand for STI1, a co-chaperone, mediating neuritogenesis or neuroprotection, depending on the activated cell signaling pathway. Vn and STI1 binding sites at the PrPc molecule are localized in contiguous domains what makes their binding to PrPc mutually exclusive. The first is more favorable, as observed in vitro and ex vivo. On the other hand, Ln binding site at PrPc is confined to a domain distinct from those where Vn or STI1 associate. Furthermore, laminin and STI1 have additive effects on neurite outgrowth. The importance of PrPc-Ln interaction is also observed in vivo, since the complex participates in memory consolidation mechanisms.