Mycobacterial laminin-binding histone-like protein mediates collagen-dependent cytoadherence

When grown in the presence of exogenous collagen I, Mycobacterium bovis BCG was shown to form clumps. Scanning electron microscopy examination of these clumps revealed the presence of collagen fibres cross-linking the bacilli. Since collagen is a major constituent of the eukaryotic extracellular matrices, we assayed BCG cytoadherence in the presence of exogenous collagen I. Collagen increased the interaction of the bacilli with A549 type II pneumocytes or U937 macrophages, suggesting that BCG is able to recruit collagen to facilitate its attachment to host cells. Using an affinity chromatography approach, we have isolated a BCG collagen-binding protein corresponding to the previously described mycobacterial laminin-binding histone-like protein (LBP/Hlp), a highly conserved protein associated with the mycobacterial cell wall. Moreover, Mycobacterium leprae LBP/Hlp, a well-characterized adhesin, was also able to bind collagen I. Finally, using recombinant fragments of M. leprae LBP/Hlp, we mapped the collagen-binding activity within the C-terminal domain of the adhesin. Since this protein was already shown to be involved in the recognition of laminin and heparan sulphate-containing proteoglycans, the present observations reinforce the adhesive activities of LBP/Hlp, which can be therefore considered as a multifaceted mycobacterial adhesin, playing an important role in both leprosy and tuberculosis pathogenesis.

Mecanismos de patogenia do Mycobacterium leprae: análise de proteínas extracelulares e efeitos sobre o metabolismo lipídico do hospedeiro / Mechanisms of Mycobacterium leprae pathogenesis: analysis of the extracellular proteins and effect on the host lipid metabolism

O seqüenciamento do genoma do Mycobacterium leprae, associado aos avanços na definição do seu proteoma, vem contribuindo para o entendimento sobre os mecanismos de patogenia na hanseníase, antes difíceis de serem analisados em vista das peculiaridades apresentadas por este microorganismo. O presente trabalho teve como objetivo analisar as proteínas extracelulares do M. leprae, localizadas na interfase bactéria-hospedeiro, visando definir seu papel na hanseníase. Um segundo objetivo foi iniciar experimentos na tentativa de avaliar os efeitos do M. leprae sobre o metabolismo lipídico do hospedeiro. Primeiramente a proteína Hlp/LBP (do inglês: histone-like protein) do M. leprae, uma adesina potencialmente envolvida na interação com células de Schwann e células epiteliais, foi melhor caracterizada. Foi demonstrada a expressão desta proteína em M. leprae isolado de lesões humanas e a capacidade da proteína recombinante de se ligar a diferentes componentes de matriz extracelular. Também, os sítios de ligação da Hlp a laminina e heparan sulfato foram definidos utilizando proteínas recombinantes truncadas e um painel de peptídeos sintéticos cobrindo a seqüência inteira da proteína. Estes resultados indicaram que as seqüências repetitivas ricas em Ala/Lys/Pro presentes na metade C-terminal da proteína Hlp/LBP participam da ligação a Heparina e Hepara sulfato. Mais ainda, um segundo sítio de interação com o heparn sulfato foi definido na região N-terminal (resíduos 45 a 65). Uma segunda adesina analisada foi a hemaglutinina ligante de Heparina (HBHA), descrita inicialmente como fator de virulência do M. tuberculosis que proporciona sua ligação a células epiteliais do trato respiratório e posterior disseminação extrapulmonar. Os resultados obtidos demonstraram a expressão in vivo da HBHA pelo M. leprae através de análise proteômica. Posteriormente, verificamos que a proteína recombinante (rHBHA) era capaz de aumentar a ligação do M. leprae à células epiteliais...