Caracterización de las Interacciones de Fosfolipasas A2 Bothropicas con Receptores de Adhesión empleando Herramientas Bioinfomáticas y de Modelado Molecular

BOGADO, MARIA LUCRECIA; LEIVA, LAURA; RAUSCH, LUCIANA ANDREA; BUSTILLO, SOLEDAD; ANGELINA, EMILIO LUIS; PERUCHENA, NELIDA MARIA

Corrientes

Otro; XXIV Comunicaciones Científicas y Tecnológicas - 2018; 2018

Universidad Nacional del Nordeste

En la Argentina se registran alrededor de 1.200 casos anuales de accidentes ofídicos. La mayoría de los mismos, son notificados por las provincias del Nordeste y Noroeste, durante la temporada de verano. En la región Nordeste de la Argentina la mayoría de las intoxicaciones ofídicas son causadas por las especies del género Bothrops.Entre los componentes de los venenos de serpientes, las fosfolipasas A2 (PLA2) son uno de los principales responsables de los efectos sistémicosobservados. Pueden existir dos formas de PLA2: con un residuo de aspartato en la posición 49 (Asp49- PLA2) o de lisina (Lis49- PLA2), siendo laprimera catalíticamente activa y la segunda con baja o nula actividad catalítica pero siguen siendo miotóxicas o ejercen algún daño sobre la membrana celular. Esto indica que algunos efectos biológicos de las PLA2s pueden ser independientes de su función catalítica.Como antecedentes de este trabajo, se utilizaron los resultados recientes publicados por el Laboratorio LabInPro de la FACENA-UNNE, dirigido por la Dra. Laura Leiva, donde demuestran la existencia de sinergismo entre una PLA2 no tóxica y una metaloproteinasa hemorrágica del veneno deBothrops alternatus sobre el despegamiento de las células endoteliales. Se encontró que la PLA2 acídica, a pesar de carecer de toxicidad sobre las células endoteliales, mejoraba significativamente el despegamiento de dichas células inducido por la metaloproteasa (SVMP) del veneno.Por otra parte, Jun Saegusa y colaboradores, demostraron que la PLA2-IIA humana se une a la integrina αvβ3 con alta afinidad,encontraron que los residuos de arginina R74 y R100 en sPLA2-IIA eran críticos para la unión a integrinas y que los residuos del centro catalítico de la enzima no participarían en dicha interacción.Aprovechando dichas informaciones disponibles sobre la interacción de sPLA2-IIA humana con la integrina αvβ3, en este trabajo se intentó averiguar si la Asp49-PLA2-IIA acídica de Bothrops alternatus podría unirse a la misma integrina dando así sustento a la hipótesis de que el sinergismo observado entre PLA2 y SVMP tendría su origen en la interacción de la primera con receptores específicos sobre las células endoteliales. Se aplicó herramientas Bioinformáticas y el Modelado Molecular para realizar la caracterización estructural de PLA2 acídicas presentes en los venenos de serpientes de B. diporus y B. alternatus, identificando dichos sitios no catalíticos capaces de unirse a receptores de adhesión celular y desencadenar los efectos biológicos. Para obtener los modelos tridimensionales de las isoformas de las PLA2 de dichas serpientes, se realizó, en primer lugar, un modelado por homología a partir de la estructura 3D de la Bothrops jararacussu, la cual ha sido resulta por cristalografía de rayos X y comparte 70-75% de homología de secuencia, luego se realizó simulaciones por dinámica molecular para refinar las estructuras construidas, y clusterizado de las trayectorias para hallar la estructura representativa de la PLA2 de ambas serpientes. Posterior a esto se identificó los posibles sitios de unión de la PLA2 de B. alternatus a la proteína de adhesión celular (integrina) utilizando programas especializados en docking proteína-proteína Clus Pro, se aplicó dinámica molecular con el fin de estabilizar los complejos, dar flexibilidad y acomodar las cadenas lateras, y finalmente se calculó la energía libre total y descomposición por residuos, obteniendo finalmente la estructura de menor energía potencial, es decir, la más estable.Finalmente, se logró identificar un posible sitio de unión de la PLA2 de Bothrops alternatus a la integrina mediante técnicas de modelado molecular. Se observó que la PLA2 se une a la integrina en el sitio RGD, donde participa la región amino- terminal de la PLA2 y los residuos que aportan mayor estabilidad son Trp 29, Arg 15, Lys 59, Lys 6.