Carrapatos são animais hematófagos transmissores de diversas doenças para animais e seres humanos. O Rhipicephalus (Boophilus) microplus é um ectoparasito específico de bovinos. É responsável por importantes perdas econômicas na pecuária de países produtores de carne e leite. O aumento de populações de carrapatos resistentes aos principais acaricidas usados e a possível contaminação ambiental e dos produtos derivados como carne e leite impõem estudos para desenvolver novos métodos de controle. O controle imunológico é uma estratégia comprovadamente viável, porém ainda falta encontrar antígenos suficientemente eficientes. Uma das estratégias para atingir esse fim é o estudo de proteínas participantes de processos fisiológicos de grande importância para o carrapato, como é a aquisição e digestão de sangue. Proteínas pertencentes à superfamília das serpinas (serine protease inhibitors) participam do controle de diversos processos fisiológicos em mamíferos, inclusive coagulação sanguínea, fibrinólise e ativação do sistema complemento. Uma vez que carrapatos possuem informação para a síntese de serpinas, supõe-se que algumas têm como função perturbar a homeostase de seus hospedeiros. Analisando banco de sequências de cDNA identificamos 16 sequências que codificam serpinas no carrapato bovino, que foram nomeadas RmS (R. microplus serpin). Análises por RT-PCR mostraram que na maioria dos tecidos e estágios de desenvolvimento do parasito há expressão das RmS. Todas as sequências identificadas mostram conservação com serpinas de outras espécies de carrapatos. Aproximadamente 41% das RmS (7 de 16) provavelmente são secretadas, pois possuem predição para peptídeo-sinal. Assim como em outras serpinas, todas RmS possuem entre 1 e 4 sítios para N-glicosilação. Modelos tridimensionais revelam conservação de estrutura terciária das RmS analisadas com outras serpinas de mamíferos. Devido à presença de peptídeo-sinal, conservação com serpinas de outros carrapatos e presença em saliva, que foi revelada pelo estudo proteômico preliminar da saliva do parasito, RmS-3 foi escolhida para estudos mais pormenorizados. Para isso, a sequência codificadora foi clonada e ela foi obtida em forma recombinante. Anticorpos policlonais produzidos contra a proteína recombinante revelaram a presença da proteína em todos os tecidos analisados, e também na saliva, o que sugere participar na modulação das respostas do hospedeiro. / Ticks are hematophagous animals vectors of several human and animal diseases. Rhipicephalus (Boophilus) microplus is a bovine-specific ectoparasite. It is causes significant economic losses in livestock-producing countries. Increasing tick acaricide-resistant populations and, possible contamination on the environmental and on bovine-derived products contamination such as meat and milk impel the study of new control methods. Immunological control is a strategy proved to be feasible, but it requires really efficient antigens. A strategy to achieve this purpose is the study of proteins acting in physiological processes of major importance for the tick, as blood intake and digestion. Proteins belonging to the superfamily of serpins (serine protease inhibitors) have a role in several mammalian physiological processes, including blood coagulation, fibrinolysis and complement activation. As ticks encode information for serpins synthesis it is assumed they disrupt homeostasis their hosts. Through analysis of the cDNA sequences database, we identified 16 sequences coding for serpins in cattle tick, which were named RmS (R. microplus serpin). RT-PCR analyses showed RmSs are expressed in most tick tissues and developmental stages. All identified sequences are conserved concerning other tick species serpins. Around 41% of RmS (7 out 16) are probably secreted, since they have sequences predicting for signal peptide. Similarly as other serpin, all RmSs have 1 to 4 N-glycosylation sites. Protein modeling showed all RmSs have a conserved tertiary structure with other mammal serpins. RmS-3 was chosen for further studies due to presence of signal peptide, conservation with serpin inform other ticks and the presence in saliva revealed by an initial a proteomic study of tick saliva. In these studies, its gene was cloned RmS-3 was obtained as a recombinant protein. Polyclonal antibodies were against the recombinant protein showed RmS-3 presence in all analyzed tissues and also in saliva, suggesting it have a role disturbing host responses.

Carrapatos são ectoparasitos hematófagos que causam grandes impactos na saúde pública e na produção animal devido à sua capacidade vetorial e também pelos distúrbios associados diretamente ao parasitismo. O carrapato Rhipicephalus microplus é considerado o parasito mais importante de bovinos na América Latina e Oceania. Os carrapatos permanecem fixados ao hospedeiro por um longo período de tempo, e a saliva representa um fator crucial na relação parasito-hospedeiro. Os carrapatos secretam na saliva um conjunto de moléculas com atividades que modulam as respostas de defesa do hospedeiro frente ao parasitismo, tais como as reações do sistema hemostático e do sistema imune inato e adaptativo. Considerando a importância econômica do carrapato R. microplus, e o papel da saliva no parastismo, pouco se sabe sobre a composição proteica da saliva desse parasito. Os objetivos desse trabalho são caracterizar o proteoma da saliva do carrapato R. microplus em diferentes momentos da fase de alimentação no hospedeiro bovino e caracterizar três serpinas salivares. Neste sentido, este estudo foi organizado em três partes. Primeiramente, fizemos uma análise proteômica da saliva de fêmeas adultas em dois estágios de ingurgitamento, compreendendo fêmeas parcialmente ingurgitadas e fêmeas totalmente ingurgitadas. Num segundo momento, analisamos mais a fundo a variação dos componentes proteicos salivares das fêmeas, expandindo a análise proteômica para nove fases de ingurgitamento do parasito. Esses dados mostraram que a saliva de R. microplus é uma amostra proteica complexa, com variação nos diferentes tempos de alimentação. Entre as classes de proteínas identificadas, podemos citar proteínas relacionadas com metabolismo de heme e ferro; proteínas relacionadas com processos de oxidação e detoxificação; enzimas como as serino-proteases, cisteíno-proteases, metaloproteases; inibidores de proteases da família das serpinas, cistatinas, TIL e Kunitz; peptídeos antimicrobianos; e famílias de proteínas específicas e conservadas em carrapatos. A terceira parte do trabalho objetivou a caracterização de três serpinas que foram identificadas na saliva (RmS-3, RmS-6 e RmS-17). Essas proteínas foram expressas em Pichia pastoris e foram utilizadas em ensaios de caracterização funcional contra um painel de 16 proteases relacionadas com os sistemas de defesa do hospedeiro, revelando um perfil de inibição sobre proteases pró-inflamatórias e prócoagulantes. Os dados apresentados neste trabalho contribuem para o entendimento do papel de proteínas salivares durante o parasitismo pelo carrapato R. microplus. / Ticks are hematophagous ectoparasites with worldwide distribution impacting on public health and animal production due to their vectorial capacity and also for disorders associated directly to parasitism. The tick Rhipicephalus microplus is considered the most important parasite of cattle in Latin America and Oceania. As hematophagous ectoparasites which remain attached to the host for a long period of time, the saliva of ticks represent a crucial factor in host-parasite relationship. The tick saliva comprises an arsenal of molecules with activities modulating the host defense responses trigged against tick feeding, such as the reactions of the hemostatic system, the innate immune system and the adaptive immune system. Considering the economic importance of the tick R. microplus, little is known about the protein composition of the saliva of this parasite. The aims of this study were to characterize the R. microplus tick saliva proteome at different feeding times, and to characterize three salivary serpin that were identified in the saliva of this parasite. Thus, this study was organized into three parts. Firstly, we conducted a proteomic analysis of female saliva in two developmental stages of adult tick feeding, including partially engorged and fully engorged females. Secondly, we analyzed in depth the variation of salivary protein components, expanding proteomics analysis to nine stages of tick feeding. These data showed that the R. microplus saliva is a complex protein sample, with variations in different feeding times. Among the classes of identified proteins, we can mention proteins related to heme and iron metabolism; proteins related to oxidation and detoxification processes; enzymes such as serine proteases, cysteine proteases, metalloproteases; proteases inhibitors belonging to serpin family, cystatins, TIL, and Kunitz; antimicrobial peptides; and families of tick-specific and conserved proteins. The third part of the study aimed to characterize three serpins that have been identified in saliva (RmS-3, RmS-6 and RmS-17). These proteins were expressed in Pichia pastoris and were used for functional characterization against a panel of 16 host proteases related to defense systems. Results revealed an inhibition profile for pro-inflammatory and pro-clotting proteases. The data presented here contributes to understanding the role of salivary proteins into tick-host relationship.

Carrapatos são animais hematófagos transmissores de diversas doenças para animais e seres humanos. O Rhipicephalus (Boophilus) microplus é um ectoparasito específico de bovinos. É responsável por importantes perdas econômicas na pecuária de países produtores de carne e leite. O aumento de populações de carrapatos resistentes aos principais acaricidas usados e a possível contaminação ambiental e dos produtos derivados como carne e leite impõem estudos para desenvolver novos métodos de controle. O controle imunológico é uma estratégia comprovadamente viável, porém ainda falta encontrar antígenos suficientemente eficientes. Uma das estratégias para atingir esse fim é o estudo de proteínas participantes de processos fisiológicos de grande importância para o carrapato, como é a aquisição e digestão de sangue. Proteínas pertencentes à superfamília das serpinas (serine protease inhibitors) participam do controle de diversos processos fisiológicos em mamíferos, inclusive coagulação sanguínea, fibrinólise e ativação do sistema complemento. Uma vez que carrapatos possuem informação para a síntese de serpinas, supõe-se que algumas têm como função perturbar a homeostase de seus hospedeiros. Analisando banco de sequências de cDNA identificamos 16 sequências que codificam serpinas no carrapato bovino, que foram nomeadas RmS (R. microplus serpin). Análises por RT-PCR mostraram que na maioria dos tecidos e estágios de desenvolvimento do parasito há expressão das RmS. Todas as sequências identificadas mostram conservação com serpinas de outras espécies de carrapatos. Aproximadamente 41% das RmS (7 de 16) provavelmente são secretadas, pois possuem predição para peptídeo-sinal. Assim como em outras serpinas, todas RmS possuem entre 1 e 4 sítios para N-glicosilação. Modelos tridimensionais revelam conservação de estrutura terciária das RmS analisadas com outras serpinas de mamíferos. Devido à presença de peptídeo-sinal, conservação com serpinas de outros carrapatos e presença em saliva, que foi revelada pelo estudo proteômico preliminar da saliva do parasito, RmS-3 foi escolhida para estudos mais pormenorizados. Para isso, a sequência codificadora foi clonada e ela foi obtida em forma recombinante. Anticorpos policlonais produzidos contra a proteína recombinante revelaram a presença da proteína em todos os tecidos analisados, e também na saliva, o que sugere participar na modulação das respostas do hospedeiro. / Ticks are hematophagous animals vectors of several human and animal diseases. Rhipicephalus (Boophilus) microplus is a bovine-specific ectoparasite. It is causes significant economic losses in livestock-producing countries. Increasing tick acaricide-resistant populations and, possible contamination on the environmental and on bovine-derived products contamination such as meat and milk impel the study of new control methods. Immunological control is a strategy proved to be feasible, but it requires really efficient antigens. A strategy to achieve this purpose is the study of proteins acting in physiological processes of major importance for the tick, as blood intake and digestion. Proteins belonging to the superfamily of serpins (serine protease inhibitors) have a role in several mammalian physiological processes, including blood coagulation, fibrinolysis and complement activation. As ticks encode information for serpins synthesis it is assumed they disrupt homeostasis their hosts. Through analysis of the cDNA sequences database, we identified 16 sequences coding for serpins in cattle tick, which were named RmS (R. microplus serpin). RT-PCR analyses showed RmSs are expressed in most tick tissues and developmental stages. All identified sequences are conserved concerning other tick species serpins. Around 41% of RmS (7 out 16) are probably secreted, since they have sequences predicting for signal peptide. Similarly as other serpin, all RmSs have 1 to 4 N-glycosylation sites. Protein modeling showed all RmSs have a conserved tertiary structure with other mammal serpins. RmS-3 was chosen for further studies due to presence of signal peptide, conservation with serpin inform other ticks and the presence in saliva revealed by an initial a proteomic study of tick saliva. In these studies, its gene was cloned RmS-3 was obtained as a recombinant protein. Polyclonal antibodies were against the recombinant protein showed RmS-3 presence in all analyzed tissues and also in saliva, suggesting it have a role disturbing host responses.

Carrapatos são ectoparasitos hematófagos que causam grandes impactos na saúde pública e na produção animal devido à sua capacidade vetorial e também pelos distúrbios associados diretamente ao parasitismo. O carrapato Rhipicephalus microplus é considerado o parasito mais importante de bovinos na América Latina e Oceania. Os carrapatos permanecem fixados ao hospedeiro por um longo período de tempo, e a saliva representa um fator crucial na relação parasito-hospedeiro. Os carrapatos secretam na saliva um conjunto de moléculas com atividades que modulam as respostas de defesa do hospedeiro frente ao parasitismo, tais como as reações do sistema hemostático e do sistema imune inato e adaptativo. Considerando a importância econômica do carrapato R. microplus, e o papel da saliva no parastismo, pouco se sabe sobre a composição proteica da saliva desse parasito. Os objetivos desse trabalho são caracterizar o proteoma da saliva do carrapato R. microplus em diferentes momentos da fase de alimentação no hospedeiro bovino e caracterizar três serpinas salivares. Neste sentido, este estudo foi organizado em três partes. Primeiramente, fizemos uma análise proteômica da saliva de fêmeas adultas em dois estágios de ingurgitamento, compreendendo fêmeas parcialmente ingurgitadas e fêmeas totalmente ingurgitadas. Num segundo momento, analisamos mais a fundo a variação dos componentes proteicos salivares das fêmeas, expandindo a análise proteômica para nove fases de ingurgitamento do parasito. Esses dados mostraram que a saliva de R. microplus é uma amostra proteica complexa, com variação nos diferentes tempos de alimentação. Entre as classes de proteínas identificadas, podemos citar proteínas relacionadas com metabolismo de heme e ferro; proteínas relacionadas com processos de oxidação e detoxificação; enzimas como as serino-proteases, cisteíno-proteases, metaloproteases; inibidores de proteases da família das serpinas, cistatinas, TIL e Kunitz; peptídeos antimicrobianos; e famílias de proteínas específicas e conservadas em carrapatos. A terceira parte do trabalho objetivou a caracterização de três serpinas que foram identificadas na saliva (RmS-3, RmS-6 e RmS-17). Essas proteínas foram expressas em Pichia pastoris e foram utilizadas em ensaios de caracterização funcional contra um painel de 16 proteases relacionadas com os sistemas de defesa do hospedeiro, revelando um perfil de inibição sobre proteases pró-inflamatórias e prócoagulantes. Os dados apresentados neste trabalho contribuem para o entendimento do papel de proteínas salivares durante o parasitismo pelo carrapato R. microplus. / Ticks are hematophagous ectoparasites with worldwide distribution impacting on public health and animal production due to their vectorial capacity and also for disorders associated directly to parasitism. The tick Rhipicephalus microplus is considered the most important parasite of cattle in Latin America and Oceania. As hematophagous ectoparasites which remain attached to the host for a long period of time, the saliva of ticks represent a crucial factor in host-parasite relationship. The tick saliva comprises an arsenal of molecules with activities modulating the host defense responses trigged against tick feeding, such as the reactions of the hemostatic system, the innate immune system and the adaptive immune system. Considering the economic importance of the tick R. microplus, little is known about the protein composition of the saliva of this parasite. The aims of this study were to characterize the R. microplus tick saliva proteome at different feeding times, and to characterize three salivary serpin that were identified in the saliva of this parasite. Thus, this study was organized into three parts. Firstly, we conducted a proteomic analysis of female saliva in two developmental stages of adult tick feeding, including partially engorged and fully engorged females. Secondly, we analyzed in depth the variation of salivary protein components, expanding proteomics analysis to nine stages of tick feeding. These data showed that the R. microplus saliva is a complex protein sample, with variations in different feeding times. Among the classes of identified proteins, we can mention proteins related to heme and iron metabolism; proteins related to oxidation and detoxification processes; enzymes such as serine proteases, cysteine proteases, metalloproteases; proteases inhibitors belonging to serpin family, cystatins, TIL, and Kunitz; antimicrobial peptides; and families of tick-specific and conserved proteins. The third part of the study aimed to characterize three serpins that have been identified in saliva (RmS-3, RmS-6 and RmS-17). These proteins were expressed in Pichia pastoris and were used for functional characterization against a panel of 16 host proteases related to defense systems. Results revealed an inhibition profile for pro-inflammatory and pro-clotting proteases. The data presented here contributes to understanding the role of salivary proteins into tick-host relationship.

Carrapatos são ectoparasitos hematófagos que causam grandes impactos na saúde pública e na produção animal devido à sua capacidade vetorial e também pelos distúrbios associados diretamente ao parasitismo. O carrapato Rhipicephalus microplus é considerado o parasito mais importante de bovinos na América Latina e Oceania. Os carrapatos permanecem fixados ao hospedeiro por um longo período de tempo, e a saliva representa um fator crucial na relação parasito-hospedeiro. Os carrapatos secretam na saliva um conjunto de moléculas com atividades que modulam as respostas de defesa do hospedeiro frente ao parasitismo, tais como as reações do sistema hemostático e do sistema imune inato e adaptativo. Considerando a importância econômica do carrapato R. microplus, e o papel da saliva no parastismo, pouco se sabe sobre a composição proteica da saliva desse parasito. Os objetivos desse trabalho são caracterizar o proteoma da saliva do carrapato R. microplus em diferentes momentos da fase de alimentação no hospedeiro bovino e caracterizar três serpinas salivares. Neste sentido, este estudo foi organizado em três partes. Primeiramente, fizemos uma análise proteômica da saliva de fêmeas adultas em dois estágios de ingurgitamento, compreendendo fêmeas parcialmente ingurgitadas e fêmeas totalmente ingurgitadas. Num segundo momento, analisamos mais a fundo a variação dos componentes proteicos salivares das fêmeas, expandindo a análise proteômica para nove fases de ingurgitamento do parasito. Esses dados mostraram que a saliva de R. microplus é uma amostra proteica complexa, com variação nos diferentes tempos de alimentação. Entre as classes de proteínas identificadas, podemos citar proteínas relacionadas com metabolismo de heme e ferro; proteínas relacionadas com processos de oxidação e detoxificação; enzimas como as serino-proteases, cisteíno-proteases, metaloproteases; inibidores de proteases da família das serpinas, cistatinas, TIL e Kunitz; peptídeos antimicrobianos; e famílias de proteínas específicas e conservadas em carrapatos. A terceira parte do trabalho objetivou a caracterização de três serpinas que foram identificadas na saliva (RmS-3, RmS-6 e RmS-17). Essas proteínas foram expressas em Pichia pastoris e foram utilizadas em ensaios de caracterização funcional contra um painel de 16 proteases relacionadas com os sistemas de defesa do hospedeiro, revelando um perfil de inibição sobre proteases pró-inflamatórias e prócoagulantes. Os dados apresentados neste trabalho contribuem para o entendimento do papel de proteínas salivares durante o parasitismo pelo carrapato R. microplus. / Ticks are hematophagous ectoparasites with worldwide distribution impacting on public health and animal production due to their vectorial capacity and also for disorders associated directly to parasitism. The tick Rhipicephalus microplus is considered the most important parasite of cattle in Latin America and Oceania. As hematophagous ectoparasites which remain attached to the host for a long period of time, the saliva of ticks represent a crucial factor in host-parasite relationship. The tick saliva comprises an arsenal of molecules with activities modulating the host defense responses trigged against tick feeding, such as the reactions of the hemostatic system, the innate immune system and the adaptive immune system. Considering the economic importance of the tick R. microplus, little is known about the protein composition of the saliva of this parasite. The aims of this study were to characterize the R. microplus tick saliva proteome at different feeding times, and to characterize three salivary serpin that were identified in the saliva of this parasite. Thus, this study was organized into three parts. Firstly, we conducted a proteomic analysis of female saliva in two developmental stages of adult tick feeding, including partially engorged and fully engorged females. Secondly, we analyzed in depth the variation of salivary protein components, expanding proteomics analysis to nine stages of tick feeding. These data showed that the R. microplus saliva is a complex protein sample, with variations in different feeding times. Among the classes of identified proteins, we can mention proteins related to heme and iron metabolism; proteins related to oxidation and detoxification processes; enzymes such as serine proteases, cysteine proteases, metalloproteases; proteases inhibitors belonging to serpin family, cystatins, TIL, and Kunitz; antimicrobial peptides; and families of tick-specific and conserved proteins. The third part of the study aimed to characterize three serpins that have been identified in saliva (RmS-3, RmS-6 and RmS-17). These proteins were expressed in Pichia pastoris and were used for functional characterization against a panel of 16 host proteases related to defense systems. Results revealed an inhibition profile for pro-inflammatory and pro-clotting proteases. The data presented here contributes to understanding the role of salivary proteins into tick-host relationship.

Carrapatos são animais hematófagos transmissores de diversas doenças para animais e seres humanos. O Rhipicephalus (Boophilus) microplus é um ectoparasito específico de bovinos. É responsável por importantes perdas econômicas na pecuária de países produtores de carne e leite. O aumento de populações de carrapatos resistentes aos principais acaricidas usados e a possível contaminação ambiental e dos produtos derivados como carne e leite impõem estudos para desenvolver novos métodos de controle. O controle imunológico é uma estratégia comprovadamente viável, porém ainda falta encontrar antígenos suficientemente eficientes. Uma das estratégias para atingir esse fim é o estudo de proteínas participantes de processos fisiológicos de grande importância para o carrapato, como é a aquisição e digestão de sangue. Proteínas pertencentes à superfamília das serpinas (serine protease inhibitors) participam do controle de diversos processos fisiológicos em mamíferos, inclusive coagulação sanguínea, fibrinólise e ativação do sistema complemento. Uma vez que carrapatos possuem informação para a síntese de serpinas, supõe-se que algumas têm como função perturbar a homeostase de seus hospedeiros. Analisando banco de sequências de cDNA identificamos 16 sequências que codificam serpinas no carrapato bovino, que foram nomeadas RmS (R. microplus serpin). Análises por RT-PCR mostraram que na maioria dos tecidos e estágios de desenvolvimento do parasito há expressão das RmS. Todas as sequências identificadas mostram conservação com serpinas de outras espécies de carrapatos. Aproximadamente 41% das RmS (7 de 16) provavelmente são secretadas, pois possuem predição para peptídeo-sinal. Assim como em outras serpinas, todas RmS possuem entre 1 e 4 sítios para N-glicosilação. Modelos tridimensionais revelam conservação de estrutura terciária das RmS analisadas com outras serpinas de mamíferos. Devido à presença de peptídeo-sinal, conservação com serpinas de outros carrapatos e presença em saliva, que foi revelada pelo estudo proteômico preliminar da saliva do parasito, RmS-3 foi escolhida para estudos mais pormenorizados. Para isso, a sequência codificadora foi clonada e ela foi obtida em forma recombinante. Anticorpos policlonais produzidos contra a proteína recombinante revelaram a presença da proteína em todos os tecidos analisados, e também na saliva, o que sugere participar na modulação das respostas do hospedeiro. / Ticks are hematophagous animals vectors of several human and animal diseases. Rhipicephalus (Boophilus) microplus is a bovine-specific ectoparasite. It is causes significant economic losses in livestock-producing countries. Increasing tick acaricide-resistant populations and, possible contamination on the environmental and on bovine-derived products contamination such as meat and milk impel the study of new control methods. Immunological control is a strategy proved to be feasible, but it requires really efficient antigens. A strategy to achieve this purpose is the study of proteins acting in physiological processes of major importance for the tick, as blood intake and digestion. Proteins belonging to the superfamily of serpins (serine protease inhibitors) have a role in several mammalian physiological processes, including blood coagulation, fibrinolysis and complement activation. As ticks encode information for serpins synthesis it is assumed they disrupt homeostasis their hosts. Through analysis of the cDNA sequences database, we identified 16 sequences coding for serpins in cattle tick, which were named RmS (R. microplus serpin). RT-PCR analyses showed RmSs are expressed in most tick tissues and developmental stages. All identified sequences are conserved concerning other tick species serpins. Around 41% of RmS (7 out 16) are probably secreted, since they have sequences predicting for signal peptide. Similarly as other serpin, all RmSs have 1 to 4 N-glycosylation sites. Protein modeling showed all RmSs have a conserved tertiary structure with other mammal serpins. RmS-3 was chosen for further studies due to presence of signal peptide, conservation with serpin inform other ticks and the presence in saliva revealed by an initial a proteomic study of tick saliva. In these studies, its gene was cloned RmS-3 was obtained as a recombinant protein. Polyclonal antibodies were against the recombinant protein showed RmS-3 presence in all analyzed tissues and also in saliva, suggesting it have a role disturbing host responses.

O carrapato bovino, Rhipicephalus (Boophilus) microplus, é um artrópode hematófago, responsável por importantes perdas na pecuária. Durante o desenvolvimento do embrionário do carrapato a cisteíno endopeptidase degradadora de vitelina (VTDCE) participa do processo de hidrólise de vitelina (Vt), a principal fonte de energia e aminoácidos durante esse período. Devido à sua importância na fisiologia do parasita, a VTDCE é um alvo potencial para o desenvolvimento de vacinas anti-carrapatos. Estudos anteriores demonstraram que a VTDCE nativa, purificada de ovos confere proteção contra R. microplus, desencadeada pela resposta imune dos bovinos após a administração deste antígeno. Entretanto, o extenso e dispendioso processo de purificação desta proteína, acrescido do baixo rendimento e fonte escassa de material (ovos de carrapato) inviabiliza a utilização da proteína nativa para fins comerciais. Tais dificuldades podem ser ultrapassadas por meio do uso de uma proteína recombinante. O presente trabalho tem por objetivo a expressão, purificação e caracterização da VTDCE recombinante (rVTDCE). Parte da sequência de aminoácidos da VTDCE nativa foi obtida por sequenciamento de edman e pela análise por especrometria de massas de petídeos obtidos pelo tratamento da proteína com tripsina e. As sequências obtidas assim obtidas foram utilizadas para buscar a sequência da ORF da VTDCE em um banco de cDNA. Por meio de PCR, a ORF da enzima foi clonada em vetor de clonagem e posteriormente de expressão. A rVTDCE expressa em Escherichia coli foi purificada por cromatografia de afinidade e utilizada para determinar algumas de suas propriedades, como atividade enzimática e antimicrobiana. A atividade enzimática foi avaliada através de ensaios fluorimétricos, onde a rVTDCE mostrou características similares à VTDCE nativa. Ensaios antimicrobianos foram realizados para avaliar a possível atividade sugerida após análise da sequencia da ORF da VTDCE. A análise molecular mostrou que a sequência da VTDCE apresenta semelhança com peptídeos antimicrobianos, fato comprovado através de ensaios antimicrobianos. Efetivamente, a VTDCE apresentou atividade antimicrobiana tanto na sua forma nativa como na forma desnaturada desprovida de atividade peptidásica, demonstrando que ambas as atividades são independentes. Foram feitos também ensaios imunológicos, onde anticorpos policlonais anti-rVTDCE foram produzidos em coelhos e bovinos. Por Western blot foi observado que os anticorpos policlonais produzidos contra VTDCE recombinante reconheceram a VTDCE nativa, e o inverso também, indicando que a forma recombinante pode ser utilizada para experimentos de vacinação. / The cattle tick, Rhipicephalus (Boophilus) microplus is a hematophagous arthropod, responsible for significant losses in livestock. During the tick embryo the vitellin-degrading cysteine endopeptidase (VTDCE) participates in the vitellin (Vt) hydrolysis, the main energy source and amino acids during this period. Due to the importance of this enzyme in parasite physiology the VTDCE is a potential target for development of anti-tick vaccine. In previous studies, the immunization with native VTDCE, purified from tick egg, conferred protection against R. microplus. However, the extensive and expensive purification process, plus the low achievement precludes the use of the native protein for commercial purposes. This difficulty can be overcome by the expression of a recombinant protein in heterologous organism. This work aims the expression, purification and characterization of recombinant VTDCE (rVTDCE). Part of the native VTDCE amino acid sequence was determined by Edman sequencing. Native protein was also trypsinized and peptides sequenced by mass spectrometry. The sequences obtained from mass spectrometry and Edman sequencing were used to search the ORF sequence of VTDCE in a tick cDNA library. Through PCR enzyme ORF was cloned into a cloning vector and further into an expression vector. The rVTDCE expressed in Escherichia coli was purified by affinity chromatography and used to determine some of its properties such as antimicrobial and enzyme activity. The enzymatic activity was measured using fluorimetric assays, where rVTDCE had similar characteristics to VTDCE. Antimicrobial assays were performed to evaluate the possible activity suggested after sequence analysis. Molecular analysis showed that the sequence of VTDCE shows similarity with antimicrobial peptides, which was proven through antimicrobial assays. Effectively, the VTDCE presented antimicrobial activity even when the protein didn’t present enzymatic activity, demonstrating that both activities are independent. Immunological assays were also performed. Polyclonal anti-rVTDCE serum were produced in rabbits and cattle. Western blot showed that the polyclonal antibodies raised against recombinant VTDCE recognized the native form, indicating that the recombinant form may be used for vaccination experiments.

O carrapato bovino, Rhipicephalus (Boophilus) microplus, é um artrópode hematófago, responsável por importantes perdas na pecuária. Durante o desenvolvimento do embrionário do carrapato a cisteíno endopeptidase degradadora de vitelina (VTDCE) participa do processo de hidrólise de vitelina (Vt), a principal fonte de energia e aminoácidos durante esse período. Devido à sua importância na fisiologia do parasita, a VTDCE é um alvo potencial para o desenvolvimento de vacinas anti-carrapatos. Estudos anteriores demonstraram que a VTDCE nativa, purificada de ovos confere proteção contra R. microplus, desencadeada pela resposta imune dos bovinos após a administração deste antígeno. Entretanto, o extenso e dispendioso processo de purificação desta proteína, acrescido do baixo rendimento e fonte escassa de material (ovos de carrapato) inviabiliza a utilização da proteína nativa para fins comerciais. Tais dificuldades podem ser ultrapassadas por meio do uso de uma proteína recombinante. O presente trabalho tem por objetivo a expressão, purificação e caracterização da VTDCE recombinante (rVTDCE). Parte da sequência de aminoácidos da VTDCE nativa foi obtida por sequenciamento de edman e pela análise por especrometria de massas de petídeos obtidos pelo tratamento da proteína com tripsina e. As sequências obtidas assim obtidas foram utilizadas para buscar a sequência da ORF da VTDCE em um banco de cDNA. Por meio de PCR, a ORF da enzima foi clonada em vetor de clonagem e posteriormente de expressão. A rVTDCE expressa em Escherichia coli foi purificada por cromatografia de afinidade e utilizada para determinar algumas de suas propriedades, como atividade enzimática e antimicrobiana. A atividade enzimática foi avaliada através de ensaios fluorimétricos, onde a rVTDCE mostrou características similares à VTDCE nativa. Ensaios antimicrobianos foram realizados para avaliar a possível atividade sugerida após análise da sequencia da ORF da VTDCE. A análise molecular mostrou que a sequência da VTDCE apresenta semelhança com peptídeos antimicrobianos, fato comprovado através de ensaios antimicrobianos. Efetivamente, a VTDCE apresentou atividade antimicrobiana tanto na sua forma nativa como na forma desnaturada desprovida de atividade peptidásica, demonstrando que ambas as atividades são independentes. Foram feitos também ensaios imunológicos, onde anticorpos policlonais anti-rVTDCE foram produzidos em coelhos e bovinos. Por Western blot foi observado que os anticorpos policlonais produzidos contra VTDCE recombinante reconheceram a VTDCE nativa, e o inverso também, indicando que a forma recombinante pode ser utilizada para experimentos de vacinação. / The cattle tick, Rhipicephalus (Boophilus) microplus is a hematophagous arthropod, responsible for significant losses in livestock. During the tick embryo the vitellin-degrading cysteine endopeptidase (VTDCE) participates in the vitellin (Vt) hydrolysis, the main energy source and amino acids during this period. Due to the importance of this enzyme in parasite physiology the VTDCE is a potential target for development of anti-tick vaccine. In previous studies, the immunization with native VTDCE, purified from tick egg, conferred protection against R. microplus. However, the extensive and expensive purification process, plus the low achievement precludes the use of the native protein for commercial purposes. This difficulty can be overcome by the expression of a recombinant protein in heterologous organism. This work aims the expression, purification and characterization of recombinant VTDCE (rVTDCE). Part of the native VTDCE amino acid sequence was determined by Edman sequencing. Native protein was also trypsinized and peptides sequenced by mass spectrometry. The sequences obtained from mass spectrometry and Edman sequencing were used to search the ORF sequence of VTDCE in a tick cDNA library. Through PCR enzyme ORF was cloned into a cloning vector and further into an expression vector. The rVTDCE expressed in Escherichia coli was purified by affinity chromatography and used to determine some of its properties such as antimicrobial and enzyme activity. The enzymatic activity was measured using fluorimetric assays, where rVTDCE had similar characteristics to VTDCE. Antimicrobial assays were performed to evaluate the possible activity suggested after sequence analysis. Molecular analysis showed that the sequence of VTDCE shows similarity with antimicrobial peptides, which was proven through antimicrobial assays. Effectively, the VTDCE presented antimicrobial activity even when the protein didn’t present enzymatic activity, demonstrating that both activities are independent. Immunological assays were also performed. Polyclonal anti-rVTDCE serum were produced in rabbits and cattle. Western blot showed that the polyclonal antibodies raised against recombinant VTDCE recognized the native form, indicating that the recombinant form may be used for vaccination experiments.

O carrapato bovino, Rhipicephalus (Boophilus) microplus, é um artrópode hematófago, responsável por importantes perdas na pecuária. Durante o desenvolvimento do embrionário do carrapato a cisteíno endopeptidase degradadora de vitelina (VTDCE) participa do processo de hidrólise de vitelina (Vt), a principal fonte de energia e aminoácidos durante esse período. Devido à sua importância na fisiologia do parasita, a VTDCE é um alvo potencial para o desenvolvimento de vacinas anti-carrapatos. Estudos anteriores demonstraram que a VTDCE nativa, purificada de ovos confere proteção contra R. microplus, desencadeada pela resposta imune dos bovinos após a administração deste antígeno. Entretanto, o extenso e dispendioso processo de purificação desta proteína, acrescido do baixo rendimento e fonte escassa de material (ovos de carrapato) inviabiliza a utilização da proteína nativa para fins comerciais. Tais dificuldades podem ser ultrapassadas por meio do uso de uma proteína recombinante. O presente trabalho tem por objetivo a expressão, purificação e caracterização da VTDCE recombinante (rVTDCE). Parte da sequência de aminoácidos da VTDCE nativa foi obtida por sequenciamento de edman e pela análise por especrometria de massas de petídeos obtidos pelo tratamento da proteína com tripsina e. As sequências obtidas assim obtidas foram utilizadas para buscar a sequência da ORF da VTDCE em um banco de cDNA. Por meio de PCR, a ORF da enzima foi clonada em vetor de clonagem e posteriormente de expressão. A rVTDCE expressa em Escherichia coli foi purificada por cromatografia de afinidade e utilizada para determinar algumas de suas propriedades, como atividade enzimática e antimicrobiana. A atividade enzimática foi avaliada através de ensaios fluorimétricos, onde a rVTDCE mostrou características similares à VTDCE nativa. Ensaios antimicrobianos foram realizados para avaliar a possível atividade sugerida após análise da sequencia da ORF da VTDCE. A análise molecular mostrou que a sequência da VTDCE apresenta semelhança com peptídeos antimicrobianos, fato comprovado através de ensaios antimicrobianos. Efetivamente, a VTDCE apresentou atividade antimicrobiana tanto na sua forma nativa como na forma desnaturada desprovida de atividade peptidásica, demonstrando que ambas as atividades são independentes. Foram feitos também ensaios imunológicos, onde anticorpos policlonais anti-rVTDCE foram produzidos em coelhos e bovinos. Por Western blot foi observado que os anticorpos policlonais produzidos contra VTDCE recombinante reconheceram a VTDCE nativa, e o inverso também, indicando que a forma recombinante pode ser utilizada para experimentos de vacinação. / The cattle tick, Rhipicephalus (Boophilus) microplus is a hematophagous arthropod, responsible for significant losses in livestock. During the tick embryo the vitellin-degrading cysteine endopeptidase (VTDCE) participates in the vitellin (Vt) hydrolysis, the main energy source and amino acids during this period. Due to the importance of this enzyme in parasite physiology the VTDCE is a potential target for development of anti-tick vaccine. In previous studies, the immunization with native VTDCE, purified from tick egg, conferred protection against R. microplus. However, the extensive and expensive purification process, plus the low achievement precludes the use of the native protein for commercial purposes. This difficulty can be overcome by the expression of a recombinant protein in heterologous organism. This work aims the expression, purification and characterization of recombinant VTDCE (rVTDCE). Part of the native VTDCE amino acid sequence was determined by Edman sequencing. Native protein was also trypsinized and peptides sequenced by mass spectrometry. The sequences obtained from mass spectrometry and Edman sequencing were used to search the ORF sequence of VTDCE in a tick cDNA library. Through PCR enzyme ORF was cloned into a cloning vector and further into an expression vector. The rVTDCE expressed in Escherichia coli was purified by affinity chromatography and used to determine some of its properties such as antimicrobial and enzyme activity. The enzymatic activity was measured using fluorimetric assays, where rVTDCE had similar characteristics to VTDCE. Antimicrobial assays were performed to evaluate the possible activity suggested after sequence analysis. Molecular analysis showed that the sequence of VTDCE shows similarity with antimicrobial peptides, which was proven through antimicrobial assays. Effectively, the VTDCE presented antimicrobial activity even when the protein didn’t present enzymatic activity, demonstrating that both activities are independent. Immunological assays were also performed. Polyclonal anti-rVTDCE serum were produced in rabbits and cattle. Western blot showed that the polyclonal antibodies raised against recombinant VTDCE recognized the native form, indicating that the recombinant form may be used for vaccination experiments.

Rhipicephalus (Boophilus) microplus é um parasita que infesta bovinos causando grandes perdas na pecuária. O método convencional para o controle é através do uso de produtos químicos. Esses produtos causam a seleção de carrapatos resistentes a acaricidas e a poluição do meio-ambiente. Uma abordagem alternativa tem sido testada, o qual inclui o uso de vacinas. Entretanto, o sucesso dessa estratégia é dependente da caracterização de antígenos do carrapato. A Glicogênio Sintase Quinase-3β (GSK-3β) é uma serina\treonina quinase que está envolvida no metabolismo do glicogênio, durante a embriogênese do carrapato. O estudo da embriogênese do carrapato é fundamental no desenvolvimento de novas metodologias propostas para o controle desses vetores. A interferência na embriogênese pode resultar em um decréscimo na viabilidade dos ovos ou até em uma letalidade precoce. Nesse trabalho, a região codificadora da GSK-3β do carrapato foi obtida através do 5’RACE, 3’RACE. A transcrição relativa do gene da GSK-3β em ovário de carrapato foi maior quando comparado com intestino e corpo gorduroso, sugerindo que a GSK-3β está envolvida no desenvolvimento de oócitos. Na embriogênese a transcrição relativa do gene da GSK-3β começou no 1º dia de postura com um aumento gradual até 15º dia. No 18º dia ocorre um declíneo e depois a transcrição relativa do gene aumentou novamente, indicando que a GSK-3β teria alguma função relacionada com o final de embriogênese. A transcrição relativa do gene da GSK-3β em células embrionárias do carrapato (BME26) aumentou com o tratamento de insulina. Quando tratadas com tirfostin (inibidor do receptor de insulina), SB216763 (inibidor específico da GSK-3), e wortimanina (inibidor da PI3K) a transcrição relativa do gene foi semelhante ao controle. O alsterpaullone (inibidor específico da GSK-3) inibiu o desenvolvimento dos embriões tanto em fêmeas injetadas com o inibidor como em fêmeas alimentadas artificialmente, sugerindo que a GSK-3β seria crucial para o desenvolvimento embrionário. / Rhipicephalus (Boophilus) microplus is a parasite that infests bovines causing losses in cattle production. The conventional method for control is the use of synthetic chemical products. These products cause the selection of acaricideresistant ticks and pollution of the environment. A range of alternative approaches have been taken, which include the use of vaccine. However, the success of this strategy is dependent on the characterization of the tick antigens. The Glycogen Synthase Kinase (GSK-3β) is a serine/threonine kinase that is involved in glycogen metabolism during tick embryogenesis. The tick embryogenesis studies have played a fundamental role in designing new methodologies proposed for the control of these vectors. Interference on embryogenesis can result in the decrease of the egg’s viability or even in early lethality. In this work, the full length cDNA encoding the GSK-3β protein of the tick has been obtained by 5'-RACE and 3'- RACE. The relative transcription of GSK-3β gene in ovaries was higher when compared with gut and fat body, suggesting that GSK-3β was involved in the oocytes development. In the embryogenesis the relative transcription of the GSK- 3β gene started on 1st day with gradual increase until a peak at 15th day post oviposition. In 18th day occured a decline and after the relative transcription increase again. Probably the GSK-3β has some function related with final embryogenesis. The relative transcription of GSK-3β gene in cells BME26 when treated with insulin increased. When treated with tyrphostin, wortimanin and SB216763 did not increase. The alsterpaullone, GSK-3β specific inhibitor, blocks the embryo development of females ticks injected with the inhibitor and with artificial capillary feeding method, suggesting that GSK-3β could have a crucial function in the embryo development.