ABSTRACT
A toxina Binária (Bin) é o principal fator tóxico da bactéria entomopatógena Lysinibacillus sphaericus e sua ação em Culex quinquefasciatus depende da ligação com receptores no intestino das larvas. Os receptores são as a-glicosidases Cqm1, localizadas no epitélio, ligadas por uma âncora de glicosil-fosfatidilinositol. Larvas de Aedes aegypti são refratárias à toxina, pois, não apresentam receptores funcionais, apesar de apresentarem um gene que codifica a proteína Aam1, com alta similaridade à Cqm1. Devido às lacunas a respeito do espectro de ação da toxina Bin, o objetivo deste estudo foi identificar epitopos de ligação da toxina no receptor Cqm1 e determinar a base molecular da sua ação para estas espécies de vetores. Os resultados obtidos a partir da análise comparativa das proteínas Cqm1 e Aam1 levaram à identificação de um epitopo da toxina Bin no receptor Cqm1, situado uma alça na região N-terminal S129-A312. Este epitopo é composto pelos aminoácidos 155PATGGG160, não conservados em Aam1 (158AETGKL163), e os resíduos 159GG160 são críticos para a ligação com a Bin...
The Bin toxin is the main toxic factor of the bacterium Lysinibacillus sphaericuswhose action in Culex quinquefasciatuslarvae depends on its binding to the midgut epithelial receptors...
Subject(s)
Culex , Insecticide Resistance , Pest Control, Biological , Receptors, Cell Surface , Bacterial Toxins/toxicityABSTRACT
O principal fator larvicida do Bacillus sphaericus (Bsp) para culicídeos é a protoxina Bin, produzida sob a forma de um cristal, durante a esporulação. Quando ingerido pelas larvas o cristal é processado e a toxina Bin reconhece e liga-se a receptores específicos do epitélio intestinal. O receptor em Culex quinquefasciatus é uma alfa-glicosidase de 60 kDa, ligada à membrana intestinal por uma âncora GPI, denominado Cqm1. Larvas de Aedes aegypti são consideradas refratárias ao Bsp, pois a toxina Bin não reconhece receptores no microvilli intestinal. No entanto, a análise do genoma do Ae. aegypti, revelou a presença do gene aam1, que codificaria uma proteína ortóloga e com 83 por cento de similaridade ao receptor Cqm1. O principal objetivo deste estudo foi elucidar a base molecular da refratariedade do Ae. aegypti ao Bsp, determinada pela ausência de ligação da toxina Bin ao epitélio intestinal das larvas. Para tal, foi feita uma investigação da expressão da proteína Aam1 e do perfil de alfa-glicosidases de Ae. aegypti, tendo como referência o receptor Cqm1. Os resultados mostraram que larvas e adultos de Ae. aegypti expressam uma alfa-glicosidase de membrana de 70 kDa, reconhecida pelo anticorpo anti-Cqm1, e que provavelmente trata-se da proteína Aam1. Tal proteína é expressa no microvilli intestinal das larvas em níveis superiores à Cqm1, no entanto, não apresenta capacidade de ligação à toxina Bin. Em uma segunda etapa, a avaliação de proteínas Aam1 e Cqm1 recombinantes, produzidas em lisado de reticulócitos de coelho, mostrou que ambas não foram capazes de se ligar específicamente à toxina Bin. A falha na ligação da proteína Cqm1 à toxina Bin pode ser decorrente da ausência do processamento pós-traducional adequado neste sistema de expressão, indicando que certas modificações podem ser críticas para a sua funcionalidade. O tratamento da proteína Cqm1 nativa à temperatura de 100 °C aboliu a sua capacidade de ligação à toxina Bin, indicando que a conformação da proteína pode ser essencial para a sua funcionalidade. Os resultados obtidos demonstram que, apesar dos altos níveis de expressão da Aam1 nas larvas de Ae. aegypti, a proteína não é capaz de ligar-se à toxina Bin. Tal fato estar relacionado a outros fatores críticos para sua funcionalidade, tais como diferenças conformacionais e/ou modificações pós-traducionais que determinem o status de refratariedade do Ae. aegypti