Made available in DSpace on 2015-12-06T22:54:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Ministerio de Planificación de Chile (MIDEPLAN) / Em nosso laboratório foi isolado um clone recombinante de T. cruzi, denominado H49, que codifica repetições de 68 aminoácidos (aa) dispostas em tandem. Estas repetições são encontradas em um antígeno imunodominante de aproximadamente 240 kDa que está envolvido na ligação do flagelo ao corpo do parasita, conhecida como zona FAZ. Este trabalho relata a caracterização da estrutura do gene e da proteína H49. Buscas no banco de dados de T. cruzi utilizando o algoritmo BLAST revelaram que as repetições de 68 aa são encontradas em uma região central de oito calpaínas-like cisteínas peptidases. Em duas dessas, as repetições H49 são altamente conservadas e organizadas em tandem. Nas outras seis calpaínas-like encontradas, as repetições eram degeneradas e podem ser separadas por pequenas seqüências não repetitivas. Essas proteínas apresentaram domínios característicos de cisteínas proteinases cálciodependente, como Cys-Pc e Calpain_III. A associação entre as seqüências H49 e calpaína foi confirmada por amplificação por PCR e análises de clones de YAC utilizando oligonucleotídeos específicos para amplificar regiões especificas de calpaína e repetições H49. O locus H49 foi mapeado no clone CL Brener utilizando uma sobreposição de clones de YAC. A associação da repetição H49 e calpaínas nos YACs foi demonstrada por PCR e por análise de restrição. Corroborando com dados obtidos, a análise por “chromoblot” revelou que as sondas H49 e calpaína hibridizam com as mesmas bandas cromossômicas. Nossos dados indicam que as repetições H49 fazem parte de um subgrupo de genes da calpaína e, portanto, denominados H49/calpaína. Recentemente uma nova família de proteínas associadas ao citoesqueleto foi descrita em Trypanosoma brucei e Leishmania. Estas proteínas são caracterizadas por sua similaridade com a região catalítica da calpaína, assim como pela presença de seqüências de aminoácidos repetidas em tandem que apresentam similaridade de 30-40% com a repetição H49. Esses resultados sugerem que a aquisição da calpaína, contendo repetições pelos tripanossomatídeos (talvez por fusão de genes) foi um evento tardio na evolução dessa família de proteínas. Para avaliar a ocorrência e a distribuição subcelular da proteína H49/calpaína em epimastigotas, diferentes domínios da calpaína e da repetição de 68 aa foram expressas em bactérias, as proteínas foram purificadas e utilizadas na imunização de coelhos e camundongos. Os anticorpos policlonais purificados foram utilizados para estudar a organização e distribuição subcelular das repetiçãos de 68 aa e calpaína em T. cruzi. Em “immunoblotting”, anticorpos contra o domínio calpaína e contra as repetições de 68 aa reagiram com uma proteína de 240 kDa presente no extrato total de epimastigotas. Anticorpos anti-calpaína reagiram com bandas adicionais de aproximadamente 170, 60 e 56 kDa que correspondem a calpaínas sem as repetições de 68 aa. Análise de imunofluorescência revelou que a proteína H49/calpaína está localizada apenas na região de adesão entre o corpo celular e o flagelo. A calpaína, além de ser encontrada no flagelo, também é encontrada no citoplasma. Além disso, a H49/calpaína associada ao citoesqueleto colocalizou com marcadores da zona de adesão flagelar (FAZ). Domínios repetitivos da H49/calpaína contem alfa hélices (“helix-turn-helix”) que poderiam estar organizadas em uma estrutura enovelada em uma estrutura “coiled-coil”. Sugerimos que as proteínas H49/calpaína formariam um homodímero que poderia ligar a membrana do flagelo à membrana do corpo celular na zona de adesão flagelar. / We have previously isolated a T. cruzi recombinant clone, termed H49, that encodes tandemly arranged repeats of 68-amino acids (aa). The repeats are found in an immunodominant antigen (~240 kDa) which is involved in the attachment of the flagellum to the cell body in the FAZ region of the parasite. Here we present further characterization of the structure of H49 gene and protein. Blast search of T. cruzi databases showed that the 68-aa repeats can be found in the central domain of 8 calpain-like cysteine peptidases. In two of them, the H49 repeats are highly conserved and arranged in tandem arrays, whereas in other calpains the repeats are degenerated and can be separated by short nonrepeat sequences. These proteins show the domains Cys-Pc and calpain_III, characteristics of calcium-dependent cysteine proteinases. The association between H49 and calpain sequences was further confirmed by PCR amplification and analysis of YAC clones using primers designed to amplify specific regions of calpain and H49 repeat. We mapped the H49 locus in clone CL Brener using YAC overlapping clones. The association of H49 and calpain in these YACs was demonstrated by PCR and restriction analysis. Consistent with this, chromoblot analysis revealed that H49 and calpain probes hybridized with the same chromosomal bands. Our data indicate that the H49 repeats are part of a subset of calpain genes, and they were termed H49/calpains. Recently, a novel family of cytoskeleton-associated proteins was described in Trypanosoma brucei and Leishmania. These proteins are characterized by their similarity to the catalytic region of calpain, and also by the presence of tandemly arranged amino acid repeats that share 30-40% similarity with H49. These results suggest that the acquisition by trypanosomatids of calpain containing repeats (maybe by gene fusion) was a relatively late event in the evolution of this family of proteins. To study the occurrence and subcellular distribution of H49/calpain protein in epimastigotes, we have expressed different domains of the calpain and the 68-aa repeats in bacteria, purified the proteins, and employed them to immunize rabbits and mice. The affinity purified polyclonal antibodies were used as probes to study the organization and subcellular distribution of 68-aa repeats and calpain in T. cruzi. Antibodies raised against the calpain domains and 68-aa repeats reacted, by immunoblot analysis, with a ~240 kDa protein in the whole epimastigote extracts. Anti-calpain antibodies reacted with additional bands of ~170, 60 and ~56 kDa which correspond to the calpain proteins without 68-aa repeats. Immunofluorescence analysis showed that H49/calpain-like protein is only localized in the region of adhesion between the cell body and flagellum. Calpain was present not only in the flagella, but it was also localized in the cytoplasm. Further, the cytoskeleton-associated H49/calpain was colocalized with markers of the flagellar attachment zone (FAZ). Repetitive domain of H49/calpains contain alpha-helices (helix-turn-helix) that could be arranged in a coiled-coil rope-like structure. We suggest that H49/calpain proteins form a homodimer that could link the flagellar membrane to the cell body membrane at the flagellar attachment zone. / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Oomycete Pythium insisiosum is the etiologic agent of pythiosis, chronic and granulomatous disease, which affects humans and animals in tropical and subtropical areas of the world. Due to ergosterol absence in the plasmatic membrane of this microorganism, treatments based on antifungal agents have been ineffective. Immunotherapy has emerged showing promising results. In this context, the improvement of the immunotherapy was the main goal of this study, whose first purpose was to characterize the immunodominant antigens from this species (P. insidosum ATCC 58637 and P. insidiosum 210-LAPEMI) through sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel eletrophoresis (SDS-PAGE). Some proteins showing 15 kDa to 120 kDa were detected, and bands were transferred to nitrocellulose membranes in order to develop the western blot tests. The second purpose was to characterize the humoral response to pythiosis in equine, in bovine and in experimental pythiosis in rabbits, considering the no treated disease, the disease cured by immunotherapy, the disease treated with immunotherapy but not cured, and the disease cured spontaneously. To encompass all these cases we have included sera from: a) horses cured by immunotherapy; b) horses with pythiosis but not responsive to immunotherapy; c) horses with pythiosis but not treated; d) bovines with pythiosis and showing spontaneous cure; e) rabbits with experimental pythiosis but not treated; and f) rabbits with experimental pythiosis treated with immunotherapy. All specimens recognized three immunodominant proteins: 74, 33 and 32 kDa. The sera from horses cured by immunotherapy (a) and bovine sera (d) recognized another immunodominant protein, 55 kDa, which was weakly positive or negative in the other groups. Thus, the 74, 33 and 32 kDa immunodominant proteins suggest a relevant function in the humoral response to pythiosis because they were recognized by horses, rabbits and bovines. In addition, the 55 kDa antigen, which is being reported here for the first time, is likely to be involved in the cure mechanisms stimulated by immunotherapy. / O oomiceto Pythium insidiosum é o agente etiológico da pitiose, doença granulomatosa crônica que afeta animais domésticos (eqüinos, bovinos, etc) e o homem, em regiões tropicais e subtropicais de todo mundo. A ausência de ergosterol na membrana plasmática deste microorganismo torna a antifungicoterapia muito limitada, donde a imunoterapia (a base de hifas rompidas) tem emergido com resultados promissores. A identificação de antígenos imunodominantes é fundamental para a consolidação dos imunoterápicos utilizados no tratamento da pitiose. Objetivando-se o refinamento destes imunoterápicos, o presente estudo teve como proposta inicial, caracterizar os antígenos imunodominantes desta espécie (P. insidosum ATCC 58637 e P. insidiosum 210-LAPEMI) através de eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE). Diversas proteínas de 120 a 15 kDa foram detectadas e, a seguir, eletrotransferidas para membranas de nitrocelulose para realização de western blot. O segundo objetivo foi caracterizar a resposta humoral à doença em eqüinos, bovinos e na infecção experimental em coelhos, considerando-se a doença curada pela imunoterapia, doença tratada pela imunoterapia e não curada, doença não tratada, e na doença evidenciando cura espontânea. Para tanto, utilizou-se o soro de: a) eqüinos doentes e curados pela imunoterapia; b) eqüinos doentes e sem resposta a imunoterapia; c) eqüinos doentes e não tratados; d) bovinos doentes e com cura espontânea; e) coelhos infectados e tratados pela imunoterapia; f) coelhos infectados e não tratados. Todos os soros reconheceram três proteínas imunodominantes: 74, 33 e 32 kDa. O soro dos eqüinos doentes curados pela imunoterapia (a) e o soro dos bovinos (d) reconheceram também outra proteína imunodominante de 55 kDa, a qual, foi fracamente reconhecida ou ausente nos demais grupos. Assim, comprova-se que as proteínas de 74, 33 e 32 kDa desempenham relevante papel na resposta imune à pitiose, pois foram imunogênicas nas três espécies avaliadas. Em adição, sugere-se que a proteína de 55 kDa possa estar envolvida no mecanismo de cura promovido pela imunoterapia; ressalta-se que esta proteína é aqui pela primeira vez relatada.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2018-10-24T18:46:15Z No. of bitstreams: 1 2013 - Gisele Santos de Meireles.pdf: 16741114 bytes, checksum: 1d4b03cbd2287a0984257f70efb149da (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-24T18:46:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013 - Gisele Santos de Meireles.pdf: 16741114 bytes, checksum: 1d4b03cbd2287a0984257f70efb149da (MD5) Previous issue date: 2013-02-27 / CAPES / FAPERJ / This study aimed to determine from the protein profile of oocysts of Cystoisospora felis recovered from the sequential use of various purification techniques adapted for specific use in sporulated oocysts of C. felis. With the aid of SDS-PAGE 12% resulted in identification of 25 groups of protein: 266, 240, 186, 165, 140, 119, 112, 105, 98, 90, 78, 55, 47, 42, 37, 35, 30, 27-28, 25, 22, 19, 18, 16, 14 kDa belonging to the structure of sporulated oocysts and sporozoites of C. felis. Based on this results and heterologous bovine serum anti-C. felis was possible to determine polypeptides dominant relevant to diagnostic immunoassay technique with "Western Blotting", these being immunodominant bands: P208, P138, P113, p106, p62, p56, p51, p48, p44, p38, p36, and p33 p27. In order to avoid misdiagnosis from cross-reactivity a positive control serum anti-C. felis was compared to with positive serum anti-Toxoplasma and Neospora in order to exclude the common protein bands, probably markers of gender and group to identify cattle infected naturally or experimentally with C. felis. As showed, the following specific antigenic protein units: p 206-208, P137-139, p112- 113, p104-107, p27-28 are responsible for determining the animal tested positive or not for Cystoisospora felis. Of the analysis of the variables could be observed that the presence of felines related to the handling, size and type of milking properties facilitates dispersion C. felis. / Este trabalho teve por objetivo, diagnosticar a infec??o por Cystoisospora felis em bovinos atrav?s do Western Blotting, apartir de oocistos obtidos com o uso sequencial de v?rias t?cnicas de purifica??o adaptadas para o uso em oocistos esporulados de C. felis. Com o aux?lio do SDS-PAGE a 12 % resultou na identifica??o de 25 grupos proteicos de: 266; 240; 186; 165; 140; 119, 112, 105, 98, 90, 78, 55, 47, 42, 37, 35, 30, 27-28, 25, 22, 19, 18, 16, 14 KDa, pertencentes a estrutura dos oocistos esporulados e esporozoitas de C. felis. Com base nesse resultado e em soro de bovino heter?logo anti-C. felis foi poss?vel determinar os polipept?deos dominantes relevantes ? t?cnica de diagn?stico imunoenzimatico com ?Western Blotting?, sendo estas, as bandas imunodominantes: p208, p138, p113, p106, p62, p56, p51, p48, p44, p38, p36, p33 e p27. A fim de evitar o diagn?stico equivocado a partir de rea??es cruzadas foi feita a compara??o do soro controle positivo anti-C. felis com o soro positivo anti-Toxoplasma e Neospora com o intuito de excluir as bandas proteicas comuns, prov?veis marcadoras de g?nero e grupo para identifica??o de bovinos infectados de maneira natural ou experimental com C. felis. Sendo evidenciadas, as seguintes unidades proteicas antig?nicas espec?ficas: p 206-208, p137-139, p112-113, p104-107, p27-28 respons?veis por determinar a positividade dos animais testados para C. felis. A partir das an?lises das vari?veis foi poss?vel observar que a presen?a de felinos associados, ao manejo, tipo de ordenha e tamanho das propriedades facilita a dispers?o de C. felis.