Comparació a nivell d'estructura i de glicosilacions entre proteïnes "moonlighting" de microorganismes patògens i els seus homòlegs en altres microorganismes

Abstract

Les proteïnes "moonlighting" són aquelles que duen a terme més d'una funció bioquímica. En microorganismes patògens, s'ha vist que moltes d'aquestes proteïnes tenen funcions secundàries relacionades amb l'adhesió a l'hoste i la capacitat d'infecció. Conèixer quines regions de la proteïna tenen a veure amb la virulència pot ajudar a entendre millor els mecanismes que hi ha implicats. Addicionalment, s'ha vist que moltes d'aquestes proteïnes relacionades amb la virulència tenen originalment funcions molt bàsiques per a la cèl·lula. Això ha suggerit la hipòtesi que aquestes proteïnes, estant evolutivament molt conservades en els hostes, podrien ser utilitzades pels patògens com una forma de camuflatge, exposant-les a la superfície cel·lular perquè l'hoste les identifiqui com a pròpies. En aquest treball s'han buscat, en un conjunt de deu proteïnes moonlighting de patògens, elements estructurals, glicosilacions i motius de seqüència possiblement relacionats amb la virulència. Per fer-ho, s'han dut a terme, per a cada una de les proteïnes estudiades, comparacions amb diverses proteïnes homòlogues, tant d'altres patògens com de no patògens. La selecció d'elements sospitosos de tenir relació amb la virulència s'ha fet escollint aquells que es troben conservats exclusivament en els patògens. De forma semblant, en el cas de les glicosilacions, s'han seleccionat també aquelles conservades exclusivament en no patògens, com a sospitoses de tenir relació amb l'absència de virulència.

Las proteínas "moonlighting" son aquellas que llevan a cabo más de una función bioquímica. En microorganismos patógenos, se ha visto que muchas de estas proteínas tienen funciones secundarias relacionadas con la adhesión al huésped y la capacidad de infección. Conocer qué regiones de la proteína tienen que ver con la virulencia puede ayudar a entender mejor los mecanismos que hay implicados. Adicionalmente, se ha visto que muchas de estas proteínas relacionadas con la virulencia tienen originalmente funciones muy básicas para la célula. Esto ha sugerido la hipótesis que estas proteínas, estando evolutivamente muy conservadas en los huéspedes, podrían ser utilizadas por los patógenos como una forma de camuflaje, exponiéndolas en la superficie celular porque el huésped las identifique como propias. En este trabajo se han buscado, en un conjunto de diez proteínas moonlighting de patógenos, elementos estructurales, glicosilacions y motivos de secuencia posiblemente relacionados con la virulencia. Para hacerlo, se han llevado a cabo, para cada una de las proteínas estudiadas, comparaciones con varias proteínas homólogas, tanto otros patógenos como de no patógenos. La selección de elementos sospechosos de tener relación con la virulencia se ha hecho escogiendo aquellos que se encuentran conservados exclusivamente en los patógenos. De forma parecida, en el caso de las glicosilacions, se han seleccionado también aquellas conservadas exclusivamente en no patógenos, como sospechosas de tener relación con la ausencia de virulencia.

"Moonlighting" proteins are those that carry out more than one biochemical function. In pathogen microorganisms, it has been observed that many of such proteins have secondary functions related to host adhesion and to the ability to infect. Knowing which regions of the protein are related to virulence can help better understand the mechanisms involved. In addition, it has been observed that many of such proteins related to virulence originally have very essential cellular functions. This fact has suggested the hypothesis that those proteins, being evolutionarily very preserved in hosts, may be used by pathogens as a form of camouflage, exposing them to the cell surface so the host identifies them as its own. With this project it has been sought, in a set of ten moonlighting proteins of pathogens, structural elements, glycosylations and sequence motifs possibly related to virulence. To do so, it has been carried out, for each of the studied proteins, a series of comparisons with several homologue proteins, both from other pathogens and from nonpathogens. The selection of elements suspicious of being related to virulence has been done choosing those preserved exclusively in pathogens. Similarly, in the case of glycosylations, have also been selected those preserved exclusively in non-pathogens, as suspicious of being related to the absence of virulence. A total of 7 structural regions, 40 predicted glycosylations and 31 sequence motifs have been obtained. Those elements may help direct future research efforts, starting by its experimental validation.