Caracterização de α-glicosidases de espécies de Anopheles spp. do Brasil com ênfase em sua capacidade de interação à toxina binária do Lysinibacillus sphaericus

Abstract

O Lysinibacillus sphaericus é um agente eficaz no controle biológico de mosquitos. A ação inseticida desta bactéria é causada pela ação da toxina binária com receptores específicos presentes no microvilli intestinal de larvas de espécies de mosquitos suscetíveis. Este receptor foi caracterizado em Culex quinquefasciatus como uma α-glicosidase denominada de Cqm1, e em Anopheles gambiae como Agm3. A investigação de proteínas ortólogas à Cqm1 e Agm3 em outras espécies de Anopheles spp. ainda é uma lacuna científica e poderá trazer novas perspectivas de uso do L. sphaericus no controle de vetores e aprofundar o conhecimento sobre o modo de ação do larvicida em espécies importantes. Dessa forma, o projeto tem como objetivo identificar α-glicosidases ortólogas à Cqm1 em espécies de Anopheles spp. e avaliar seu potencial de agirem como receptores da toxina binária do L. sphaericus, através de uma análise in silico da sua potencial interação à toxina Bin. Para isso, DNAs de sete espécies de Anopheles spp. do Brasil, coletados de uma região onde houve um surto de malária fora da região endêmica, foram extraídos e os potenciais genes ortológos ao gene cqm1 foram amplificados e clonados em vetor pGEM T-easy. Os genes dos constructos foram sequenciados e analisados in silico quanto a presença de polimorfismos, glicosilações, epítopo de ligação à Bin e predição de estrutura das proteínas. A potencial interação das respectivas proteínas com a toxina binária foi avaliada in silico por meio de docking molecular, destacando possíveis regiões de interação em comparação com as α-glicosidases já descritas na literatura. Como resultados, obtivemos as sequências parciais dos genes e de suas respectivas proteínas ortólogas à Cqm1 de sete espécies de Anopheles spp. que apresentaram alta identidade com a Cqm1 (>70%) e com sua ortóloga Agm3 (>80%). A região S129-A312, descrita como uma região de ligação à toxina Bin em Cqm1, está parcialmente conservada entre as espécies de Anopheles spp. As estruturas proteicas foram preditas, para então ser realizada a avaliação da interação molecular com a toxina Bin. Os resultados de docking evidenciaram variações nos sítios e aminoácidos de potencial interação in silico de todas as sete proteínas de Anopheles, porém, todas as espécies (An. aquasalis, An. braziliensis, An. albitarsis, An. minor, An. triannulatus An. argyritarsis e An. sawyeri) apresentaram modelos de interação à aminoácidos da toxina binária semelhantes àqueles que interagem com a Cqm1, evidenciando que, de acordo com os resultados obtidos, as espécies citadas poderiam apresentar interação à Bin. Dessa forma, o trabalho contribuirá na construção de conhecimentos acerca da caracterização de potenciais receptores da toxina Bin do L. sphaericus em espécies de Anopheles do Brasil, e os níveis de energia livre apresentadas no docking sugerem a capacidade de ligação entre as proteínas ortólogas à Cqm1 e a toxina Bin in vivo.