Análise proteômica de cristalino de Felis catus

Abstract

O Cristalino, ou lente, é uma peça chave para o olho de qualquer ser vivo. A lente foca a luz na retina, a qual é conduzida ao nervo ótico e enviado para o cérebro, resultando em função visual. Isso só é possível graças às proteínas que o constitui, fornecendo a transparência e o índice de refração adequados para a passagem da luz. Qualquer alteração pode causar agregação ou o enovela- mento incorreto destas proteínas e gerar deficiências, como a catarata, levando à cegueira. Este trabalho permitiu, pela primeira vez, a identificação e caracteri- zação de proteínas presentes nos cristalinos de gatos, por meio de abordagens proteômicas. Estas proteínas foram analisadas por duas estratégias: o Short Run, seguido da cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas com analisador Orbitrap (LC MS/MS), e a eletroforese bidimensional, seguida da espectrometria de massas do tipo MALDI TOF/TOF. Com o auxílio do software PEAKS, analisou-se as informações geradas pelo LC MS/MS e identificou-se 99 proteínas, das quais, 14 foram caracterizadas como as cristalinas, represen- tando 97% do total de proteínas identificadas, contra 3% do restante. O grupo beta cristalinas foi o mais representativo (52% das cristalinas), no entanto, a pro- teína alpha crystallin A chain apresentou maior abundância relativa em compa- ração com todas as demais proteínas individuais. Para a segunda estratégia, utilizou-se o software MASCOT, validado pelo SCAFFOLD, e identificou-se em diversos spots do gel SDS-PAGE 2DE, diferenças no ponto isoelétrico e na massa, indicando possíveis isoformas da alpha crystallin A chain. Analisando os dados gerados a partir do software PEAKS e pelo banco de dados do KOG, clas- sificou-se as proteínas de acordo com suas funções. Destacaram-se aquelas envolvidas no metabolismo e transporte de carboidratos, modificações pós-tra- ducional, turnover proteico, chaperonas, conversão e produção de energia, e proteínas de função geral. As duas estratégias empregadas se complementa- ram, possibilitando a obtenção do perfil proteômico do cristalino de gatos, o qual pode contribuir para um melhor entendimento das abundâncias e funções des- sas proteínas, fornecendo uma base para estudos futuros, no intuito de melhor compreender os aspectos sobre a baixa susceptibilidade do cristalino desta es- pécie animal à catarata.

The Crystalline, or lens, is a key piece to the eye of any animal. The lens focuses the light on the retina, which is led to the optic nerve and sent to the brain, result- ing in visual function. This is only possible, due the proteins that constitute it, providing its transparency and index of refraction suitable for the passage of light. Any change on its structure may cause improper aggregation or folding of these proteins and lead to deficiencies, such as cataract, leading to blindness. This work allowed, for the first time, the identification and characterization of proteins present in the crystallins of cats through proteomic approaches. These proteins were analyzed in two strategies: Short Run followed by liquid chromatography coupled to mass spectrometry with Orbitrap analyzer (LC MS/MS) and MALDI TOF/TOF. The PEAKS software analyzed the information generated by LC MS/MS and identified 99 proteins. Of these, 14 are the crystallins representing 97% of the total proteins identified, against 3% of the rest. The beta crystallins group was the most representative (52% of the crystallins), however, the alfa crystallin A chain protein showed higher relative abundance compared to all other individual proteins. For the second strategy, the MASCOT software, validated by SCAFFOLD, identified in different spots of the SDS-PAGE 2D gel, differences in the isoelectric point and mass, indicating that they are possible isoforms of the alfa crystallin A chain. Analyzing the proteins generated by PEAKS, the KOG database we classified them according to their functions, highlight those involved in metabolism and carbohydrate transport, post-translational modifications, pro- tein turnover, chaperones, energy conversion and production, and general func- tion proteins stand out. The two strategies complement each other and provide the proteomic profile of the cat's lens, which can contribute to a better under- standing of the abundances and functions of these proteins, providing a basis for future studies in order to better understand the aspects about the low suscepti- bility of the lens of this animal species to cataract.