Modo de ação do biolarvicida Lysinibacillus sphaericus: identificação do epitopo da toxina Binária no receptor Cqm1 e base molecular da seletividade

Abstract

A toxina Binária (Bin) é o principal fator tóxico da bactéria entomopatógena Lysinibacillus sphaericus e sua ação em Culex quinquefasciatus depende da ligação com receptores no intestino das larvas. Os receptores são as a-glicosidases Cqm1, localizadas no epitélio, ligadas por uma âncora de glicosil-fosfatidilinositol. Larvas de Aedes aegypti são refratárias à toxina, pois, não apresentam receptores funcionais, apesar de apresentarem um gene que codifica a proteína Aam1, com alta similaridade à Cqm1. Devido às lacunas a respeito do espectro de ação da toxina Bin, o objetivo deste estudo foi identificar epitopos de ligação da toxina no receptor Cqm1 e determinar a base molecular da sua ação para estas espécies de vetores. Os resultados obtidos a partir da análise comparativa das proteínas Cqm1 e Aam1 levaram à identificação de um epitopo da toxina Bin no receptor Cqm1, situado uma alça na região N-terminal S129-A312. Este epitopo é composto pelos aminoácidos 155PATGGG160, não conservados em Aam1 (158AETGKL163), e os resíduos 159GG160 são críticos para a ligação com a Bin. A análise da proteína ortóloga Aam1 demonstrou que esta é expressa em larvas de Ae. aegypti, semelhante à Cqm1, porém ela não é capaz de ligar-se à toxina Bin. Uma diferença marcante da proteína Aam1 é sua glicosilação, entretanto, a remoção de carboidratos da proteína não afetou o padrão de ligação à toxina Bin. A análise da Cqm1 mostrou que os glicanos não são necessários para a interação com a toxina Bin e que possivelmente esta proteína não parece ser glicosilada. O estudo mostrou que um pequeno segmento de resíduos da região da proteína Cqm1, com baixa conservação em Aam1, é crítica para a ligação da toxina Bin e sugere que esta poderia ser a causa da refratariedade das larvas de Ae. aegypti. Os resultados deste estudo são relevantes para elucidar a base molecular do modo de ação de L. sphaericus e abrem perspectivas para a busca de outros determinantes moleculares envolvidos neste processo