Identificação de proteínas que interagem com a ubiquitilação em Trypanosoma cruzy

Abstract

Uma série de genes apresenta expressão diferenciada durante o ciclo de vida do Trypanosoma cruzi. A regulação dessa expressão ocorre neste parasita a nível pós-transcricional e pode estar sendo regulada pela modulação da atividade de proteínas estágio-específicas, através da modificação das mesmas pela ubiquitina (Ub), em um processo conhecido como ubiquitilação. Entretanto, este sistema ainda não é bem caracterizado em T. cruzi. Com o objetivo de identificar tais proteínas, o presente trabalho gerou ferramentas importantes para este estudo, como células de T. cruzi transfectadas que expressam Ub recombinante fusionada a diferentes etiquetas moleculares, além da produção de anticorpos para Ub de T. cruzi. Com isso, diferentes proteínas que interagem com o sistema foram identificadas: uma proteína hipotética (4764.t00006) com domínio de ligação de ubiquitina (UBA); proteínas ligadoras de DNA e RNA como a Alba (4859.t00001) e subunidades ribossomais; proteínas reguladoras do início da tradução, como o fator de iniciação eIF4a (8728.t00019) e a pequena proteína ligadora de GTP (8128.t00005) envolvida na endocitose. Dos mecanismos citados acima, todos são regulados pelo processo de ubiquitilação em outros organismos. Foram identificadas também outras proteínas cuja função ainda não foi descrita, como no caso de algumas proteínas hipotéticas sem domínios conhecidos (4718.t00003 e 8445.t00002, entre outras). Além disso, também foram identificadas proteínas envolvidas em processos celulares nos quais, até o presente momento, não é conhecido o envolvimento da ubiquitilação, como proteínas envolvidas em processos como ciclo de Krebs (7146.t00001), via das pentoses (8033.t00005), ou ainda a gluconeogênese (4917.t00002). O presente trabalho deu início a investigações a respeito dos mecanismos moleculares e biológicos da ubiquitilação em T. cruzi. A identificação de proteínas de interação com a ubiquitilação e dos alvos desta sinalização em T. cruzi ganha importância para a compreensão do mecanismo de regulação da expressão gênica neste protozoário patogênico.

Several genes present differential expression through the life cycle of the protozoan Trypanosoma cruzi. Regulation of this expression occurs in this parasite at the post-translacional level and may be regulated by the modulation of the activity of stage-specific proteins, through their modification by ubiquitin (Ub), in a process known as ubiquitination. However, this system is still poorly characterized in T. cruzi. Aiming the identification of these proteins, the present work has generated some important tools for this study, such as transfected T. cruzi cells that express recombinant Ub fused to different molecular tags, besides the production of antibodies against T. cruzi Ub. In this way, different proteins that Interact with the ubiquitination process could be identified: an hypothetical protein (4764.t00006) with an ubiquitin-binding domain (UBA); DNA and RNA binding proteins, such as Alba (4859.t00001) and ribosomal subunits; proteins that regulate the translation initiation, such as the initiation factor eIF4a (8728.t00019) and a small GTP-binding protein (8128.t00005) from the endocytic pathway. All above-mentioned mechanisms are regulated by the ubiquitination process in other organisms. We have also identified other proteins with still not described function, such as some hypothetical proteins with no known domains (4718.t00003 and 8445.t00002, among others). Furthermore, we have also identified proteins involved in cellular processes where, up to now, no ubiquitination is known to occur, such as proteins involved in the Krebs cycle (7146.t00001), in the pentoses pathway (8033.t00005), or even the gluconeogenesis (4917.t00002). The present work has initiated investigations on the molecular and cellular mechanisms of ubiquitination in this primitive organism. Identification of ubiquitin-interacting proteins and of targets for this signalization in T. cruzi will help to understand the mechanism of regulation of gene expression in this pathogenic protozoan.