Análise proteômica de glândulas salivares do carrapato Amblyomma sculptum

Abstract

Os carrapatos são artrópodes hematófagos obrigatórios de grande importância médica e veterinária. Estes artrópodes tem desenvolvido adaptações evolutivas que permitem aos mesmos a sobrevivência por longos períodos de tempo sem se alimentarem ou que, após se alimentarem até a ingurgitação, vivam com a presença de altos níveis de substâncias que estimulam o estresse oxidativo. Além disso, apresentam uma anatomia bem conciliada ao seu modo de vida e aquisição de alimentos. Dentre os principais órgãos do carrapato, as glândulas salivares apresentam grande repertório de proteínas, que desempenham papéis essenciais para o seu desenvolvimento e para a manutenção de sua relação com os hospedeiros vertebrados. Essas proteínas também podem facilitar a transmissão de agentes patogênicos aos hospedeiros. Nesse projeto, o sialome do carrapato Amblyomma sculptum foi analisado utilizando cromatografia líquida acoplada com a espectrometria de massas. Essa abordagem combinada permitiu a identificação de 501 proteínas, das quais, aproximadamente, 15% foram classificadas como proteínas secretadas putativas. As classes do grupo de proteínas secretadas putativas que mais se destacaram foram: a) família das proteínas ricas em glicina; b) família das enzimas secretadas e c) ferritinas. As proteínas ricas em glicina podem desenvolver várias funções, dentre elas, a formação do cone de cemento e a resposta a estresse. Proteínas vinculadas com o citoesqueleto, com a maquinaria de modificação proteica e com o transporte intracelular também foram identificadas, as quais foram reunidas no grupo “putative housekeeping proteins”. A diferença na abundância das proteínas entre os gêneros macho e fêmea, encontradas nas glândulas salivares dos carrapatos A. sculptum, foi indicada pela identificação de proteínas em apenas um dos sexos. As proteínas ricas em glicina, do citoesqueleto e chaperonas foram identificadas em maior número em machos do que em fêmeas, sugerindo que esse gênero esteja melhor preparado para a produção de cemento, resposta ao estresse, modificação proteica e transporte intracelular do que as fêmeas. A caracterização funcional das proteínas permitiu uma correlação dentro de um contexto biológico e facilitou um melhor entendimento sobre o sialome de carrapatos A. sculptum. Essa informação pode auxiliar na identificação de novos candidatos a alvos para o controle de carrapatos, no entanto, estudos adicionais devem ser realizados com o objetivo de melhorar o conhecimento das vias de controle das diferentes funções celulares.

Ticks are obligate hematophagous arthropods of great medical and veterinary importance. These arthropods have developed evolutionary adaptations that allow them to survive for long periods of time without feeding or, after feeding until engorgement, live with the presence of high levels of substances that stimulate oxidative stress. In addition, they have an anatomy well reconciled for their way of life and food acquisition. Among the major organs of the tick, the salivary glands contain a large repertoire of proteins, which play essential roles for the tick’s development and for the maintenance of their relationship with their vertebrate hosts. These proteins may also facilitate the transmission of pathogens to the host. In this project, the sialome of the Amblyomma sculptum tick was analyzed using liquid chromatography coupled with mass spectrometry. This combinatorial approach allowed for the identification of 501 proteins, of which approximately 15% were classified as putative secreted proteins. The classes of the group of putative secreted proteins that most stood out were: a) family of glycine-rich proteins; b) family of secreted enzymes; and c) ferritins. Glycine-rich proteins can perform several functions, including cement cone formation and stress response. Proteins linked to the cytoskeleton, the protein modification machinery and intracellular transport were also identified, which were classified in the putative housekeeping proteins group. The difference in the abundance of the proteins between the male and female gender found in the salivary glands of A. sculptum ticks was indicated by the identification of proteins in only one sex. Glycine-rich, cytoskeletal and chaperon proteins were identified in greater numbers in males than in females, suggesting that the male gender is better prepared for cement production, stress response, protein modification and intracellular transport than females. The functional characterization of the proteins allowed a correlation within a biological context and facilitated a better understanding of the sialome of A. sculptum ticks. This information may aid in the identification of novel candidates for tick control; however, additional studies should be carried out in order to better understand the pathways that control with the different cellular functions.