Estudio molecular de la miosina B de Plasmodium falciparum

Abstract

La invasión celular es un proceso importante para muchos microorganismos patógenos incluídos algunos parásitos ya que es parte esencial de su ciclo de vida. Los parásitos apicomplexa, phylum al cual Plasmodium falciparum pertenece, son organismos de vida intracelular obligada y utilizan una estrategia de locomoción llamada gliding para desplazarse e invadir las células del huésped y causar enfermedad. El gliding es llevado a cabo por un grupo de proteínas (glideosoma) que incluye un motor actina-miosina. Hasta la fecha se han identificado seis miosinas en P. falciparum (PfMyoA-B-C-D-E y F), pero sólo se ha podido establecer la función de PfMyoA, de la que se sabe hace parte del glideosoma y está involucrada en el proceso de invasión a eritrocitos y células del mosquito vector. Con base en análisis y observaciones anteriores nos preguntamos si PfMyoB podría ser funcionalmente redundante con PfMyoA. Para confrontar esa hipótesis, buscamos las potenciales interacciones in vitro entre PfMyoB y el partner natural de PfMyoA, MTIP. Para ello fue imprescindible obtener un juego completo de proteínas recombinantes que expresaran diferentes dominios de las proteínas de interés unidas a proteínas “etiqueta” o tags diversos y producir anticuerpos a partir de estas proteínas recombinantes en diferentes especies animales. Con esas herramientas las proteínas pudieron ser detectadas en forma específica y simultánea en el mismo ensayo y también se hicieron experimentos de competencia entre PfMyoA y PfMyoB por el sitio de unión a MTIP, así como ensayos de inhibición de unión usando péptidos específicos. Igualmente, se puedo detectar la proteína PfMyoB únicamente en el estado de esquizonte maduro, concentrada específicamente en la parte apical de los merozoítos. Nuestros resultados sugieren que PfMyoB tiene una estructura muy similar a PfMyoA y que eventualmente podría unirse a MTIP cuando en una reacción de competencia se disminuye la cantidad de PfMyoA, planteándose aquí un evento de redundancia funcional.

Abstract. Cell invasion is an important process for many pathogens including some parasites as it is an essential part of their life cycle. The apicomplexa parasites, phylum to which Plasmodium falciparum belongs, are obligate intracellular organisms that use a strategy called gliding locomotion to move and invade host cells and cause disease. The gliding is carried out by a group of proteins (glideosome) including a myosin-actin motor. To date, it have been identified six myosins in P. falciparum (PfMyoA, B, C, D, E and F), but it has only been able to establish the role of PfMyoA, which we know is part of glideosome and is involved in the process of erythrocytes invasion and also in the invasion of vector mosquito cells. Based on previous observations, we wonder if PfMyoB could be functionally redundant with PfMyoA. To challenge this hypothesis, we search for potential in vitro interactions between PfMyoB and the natural partner of PfMyoA, MTIP. To develop this hypothesis, it was mandatory to obtain a complete set of different recombinant proteins binded to several tags and to obtain antibodies from these recombinant proteins in different animal species. With these molecular tools, we could be able to detect specifically and simultaneously in the same competition assay to PfMyoA and PfMyoB against to binding site of MTIP and also in inhibition assays using specific binding peptides. Similarly, we obtained specific detection of PfMyoB with our antibody only in mature schizont stage, concentrated specifically on the apical side of the merozoites. Our results suggest that PfMyoB has a structure very similar to PfMyoA and could eventually interact to MTIP when in a competition reaction the amount of PfMyoA is decreased, considering here an event of functional redundancy.