ESTUDIO DEL METABOLISMO DE PROTEÍNAS CON UNIÓN A GLICOSILFOSFATIDILINOSITOL EN EL CILIADO TETRAHYMENA THERMOPHILA PARA SU FUTURO USO COMO PLATAFORMA DE EXPRESIÓN DE ANTÍGENOS RECOMBINANTES

PUCA, GERVASIO; CAROLINA DE LA FUENTE; ORLOWSKI, JUAN; A. D. NUSBLAT

Simposio; 9no Simposio Argentino de Jóvenes Investigadores en Bioinformática; 2024

El glicosilfosfatidilinositol (GPI) es un glicolípido, cuya estructura ha sido estudiada en diversos organismos y se caracteriza por la presencia de glucosamina, unida a una molécula de inositol y a una cadena de manosas. Existen proteínas ancladas a la membrana por puentes GPI en los más variados organismos, pero su abundancia es mayor en protozoos patógenos que en eucariotas superiores. En los protozoos patógenos apicomplexos como Plasmodium falciparum (causante de la malaria) y Toxoplasma gondii (causante de la toxoplasmosis), las proteínas ancladas por GPI son esenciales para la supervivencia de los parásitos y se encuentran entre los más estudiados candidatos vacunales. Es por ello que es importante poseer un sistema de expresión adecuado para la producción y estudio de estas complejas proteínas. Los ciliados y los apicomplexas pertenecen al grupo de los alveolados y comparten características particulares, como el correcto procesamiento para la expresión de proteínas GPI unidas a membrana. Con ese fin se identificaron in silico las proteínas con anclas GPI en Tetrahymena thermophila como también su vía de síntesis como punto de partida para generar en el futuro sistemas de expresión eficientes en el ciliado. Con el fin de identificar proteínas con ancla GPI se evaluaron el uso de diferentes programas bioinformáticos utilizando proteínas con anclas GPI de ciliados previamente estudiadas in vitro (control positivo) como también proteínas sin anclas GPI (control negativo). Entre ellos el PredGPI, Big-PI, FT-GPI, DGPI y GPI-SOM. Estos programas identifican diferentes motivos proteicos entre ellos el péptido señal, sitio omega (región aminoacidica en donde se cliva la proteína para posteriormente unir el GPI) y otras.Utilizando un dataset de 16 proteínas, 11 como control positivo y 5 como control negativo, el programa PredGPI mostró ser el más adecuado para este tipo de estudio identificando solo las 11 proteínas previamente caracterizadas como proteínas con ancla GPI. Posteriormente se analizó el proteoma de Tetrahymena thermophila, compuesto de 26258 secuencias aminoacídicas utilizando el programa PredGPI. El mismo identificó 568 secuencias positivas (2.16% del proteoma). Mediante el análisis de transcriptomas del ciliado ya depositados en base de datos, se identificarán promotores y otros elementos génicos de importancia para el desarrollo de sistemas eficientes de expresión proteica con ancla GPI recombinantes.Con el fin de identificar la vía metabólica de síntesis de estas proteínas en el ciliado se buscaron ortólogos de las enzimas ya estudiadas en Homo sapiens, Saccharomyces cerevisiae, Plasmodium falciparum y Trypanosoma cruzi en la base de datos de ortólogos EggNog y OMA. De un total de 36 proteínas correspondientes a 35 grupos ontológicos involucradas en 21 pasos enzimáticos se identificaron 40 proteínas correspondientes a 21 grupos ontológicos (60%) que comprenden solo 11 pasos de enzimáticos de la vía de síntesis (52%).Estos resultados muestran la existencia de otro tipo de enzimas (aún no identificadas) involucradas en el proceso de síntesis o una vía de síntesis diferente, indicando que tanto procesos de conservación como de divergencia evolutiva con respecto a otros organismos existen en el ciliado.