Análise estrutural e molecular de aspártico peptidases em Trypanosoma cruzi

Abstract

As peptidases do Trypanosoma cruzi, agente etiológico da doença de Chagas, são importantes fatores de virulência e alvo para quimioterapia. As aspártico peptidases ainda não foram caracterizadas neste parasito, porém, inibidores de aspártico peptidase do vírus da imunodeficiência humana (IPs-HIV) tem ação tripanocida. O objetivo desse trabalho é caracterizar as aspártico peptidases em T. cruzi. Através de análises in silico, identificamos que dos três genes anotados como aspártico peptidases, dois genes, Presenilina símile (PS) e Peptidase Peptideo Sinal símile (PPs símile), compartilham o mesmo domínio proteico, o domínio PSN (Presenilin/Signalpeptideo peptidase familly). A presenilina símile de T. cruzi possui nove domínios transmembranas e uma ampla dobra entre os domínios seis e sete, que resulta em uma espaçosa região hidrofóbica, o que indica que a presenilina símile de T. cruzi possui uma estrutura secundária altamente similar e indispensável para origem de uma presenilina ativa. A PPs símile de T. cruzi possui uma sequência de múltiplas passagens pela membrana, e revela uma grande semelhança com as presenilinas, incluindo a conservação do seu domínio. O gene anotado como DNA damage inducible Ddi 1 (Ddi 1 símile) possui o domínio retroviral peptidase (RVP), característico dessa família de peptidases. A Ddi 1 símile de T. cruzi possui o domínio UBL (ubiquitina símile) A modelagem molecular do domínio (RVP) da proteína Ddi 1 símile de T. cruzi mostrou que esse domínio forma um homodímero que é característico das aspártico peptidases da família A2, e que cada monômero possui a sequência conservada Asp-Ser-Gly-Ala. O estudo de atração molecular (docking) mostrou uma diferente afinidade dos IPs-HIV pelo sítio ativo do domínio RVP da proteína, enquanto que pepstatina A e benzonidazol, controles positivo e negativo, apresentaram os melhores e piores índices de docking, respectivamente. Uma proteína heteróloga Ddi 1 símile foi expressa em Escherichia coli e purificada. A enzima purificada não apresentou atividade proteolítica contra substrato fluorogênico específico para Catepsina D, indicando que alterações estruturais importantes ocorreram na enzima heteróloga. O extrato total de E. coli, rico na proteína induzida, não foi capaz de degradar soro albumina bovina. Os IPs-HIV possuem ação tripanocida, porém o alvo intracelular e mecanismo de ação ainda não estão elucidados. Esse trabalho traz importantes contribuições para este campo, e abre perspectivas de explorar esta enzima para o desenho de novos fármacos, ou para modificações químicas nos IPs-HIV disponíveis para aumentar sua especificidade e potência.