“Features of two proteins of Leptospira interrogans with potential role in host-pathogen interactions”

Abstract

BackgroundLeptospirosis is considered a re-emerging infectious disease caused by pathogenic spirochaetes of the genus Leptospira. Pathogenic leptospires have the ability to survive and disseminate to multiple organs after penetrating the host. Leptospires were shown to express surface proteins that interact with the extracellular matrix (ECM) and to plasminogen (PLG). This study examined the interaction of two putative leptospiral proteins with laminin, collagen Type I, collagen Type IV, cellular fibronectin, plasma fibronectin, PLG, factor H and C4bp.ResultsWe show that two leptospiral proteins encoded by LIC11834 and LIC12253 genes interact with laminin in a dose - dependent and saturable mode, with dissociation equilibrium constants (KD) of 367.5 and 415.4 nM, respectively. These proteins were named Lsa33 and Lsa25 (Leptospiral surface adhesin) for LIC11834 and LIC12253, respectively. Metaperiodate - treated laminin reduced Lsa25 - laminin interaction, suggesting that sugar moieties of this ligand participate in this interaction. The Lsa33 is also PLG - binding receptor, with a KD of 23.53 nM, capable of generating plasmin in the presence of an activator. Although in a weak manner, both proteins interact with C4bp, a regulator of complement classical route. In silico analysis together with proteinase K and immunoflorescence data suggest that these proteins might be surface exposed. Moreover, the recombinant proteins partially inhibited leptospiral adherence to immobilized laminin and PLG.ConclusionsWe believe that these multifunctional proteins have the potential to participate in the interaction of leptospires to hosts by mediating adhesion and by helping the bacteria to escape the immune system and to overcome tissue barriers. To our knowledge, Lsa33 is the first leptospiral protein described to date with the capability of binding laminin, PLG and C4bp in vitro.

Avaliação e caracterização de candidatos vacinais voltados para o controle da leptospirose.

“…Lsa27, Lsa20, Lsa25, Lsa33 e Lsa26 são proteínas de leptospiras identificadas quanto à sua capacidade de interação com laminina (DOMINGOS et al, 2012;LONGHI et al, 2009;MENDES et al, 2011;SIQUEIRA et al, 2013), enquanto outras proteínas, como LipL53 e Lsa21, foram descritas com base na sua ligação à laminina, colágeno IV, fibronectina celular e plasmática. Além disso, a expressão dessas proteínas parece ser restrita a linhagens virulenta e, ainda, Lsa21 parece ser regulada por condição osmótica e temperatura, sugerindo o seu potencial para patogênese da bactéria (ATZINGEN et al, 2008;OLIVEIRA et al, 2010).…”

“…Além disso, foi demonstrado que a atividade de plasmina pode conferir alguma vantagem relacionada à evasão imune, visto que plasmina gerada na superfície das leptospiras foi capaz de interferir na deposição de IgG e C3b na superfície da bactéria, reduzindo o processo de opsonização (VIEIRA et al, 2011). Diante da importância desse sistema, diversas proteínas de membrana de leptospiras têm sido avaliadas quanto à interação com PLG, sendo que uma quantidade bastante expressiva de proteínas foi identificada como receptores de PLG (DOMINGOS et al, 2012;FERNANDES et al, 2014;FERNANDES et al, 2012;MENDES et al, 2011;OLIVEIRA et al, 2011;SIQUEIRA et al, 2013;SIQUEIRA et al, 2016;SOUZA et al, 2012;VIEIRA et al, 2010a;.…”

“…Outras proteínas com propriedades multifuncionais também foram identificadas pelo nosso grupo, como ligantes de C4BP (DOMINGOS et al, 2012;SIQUEIRA et al, 2013;SIQUEIRA et al, 2016;SOUZA et al, 2012). …”

“…Para isso, laminina, fibronectina celular, elastina, colágeno tipo I, colágeno tipo IV e as proteínas controles BSA e fetuína foram imobilizados em placas de microdiluição e a ligação das proteínas recombinantes foi avaliada por ELISA, após o uso dos anticorpos policlonais obtidos contra cada proteína recombinante. Várias proteínas de leptospiras com propriedades de ligação específica a laminina e a outros componentes da ECM foram identificadas pelo nosso grupo (ATZINGEN et al, 2008;ATZINGEN et al, 2009;BARBOSA et al, 2006;DOMINGOS et al, 2015;DOMINGOS et al, 2012;FERNANDES et al, 2014;FERNANDES et al, 2012;LONGHI et al, 2009;MENDES et al, 2011;OLIVEIRA et al, 2011;OLIVEIRA et al, 2010; __________________________________________________________Resultados e Discussão 113 2013; SOUZA et al, 2012;VIEIRA et al, 2010b). Outros grupos também identificaram proteínas com capacidade de adesão (CARVALHO et al, 2009;CHOY et al, 2007;HAUK et al, 2008;HOKE et al, 2008;LIN et al, 2009;STEVENSON et al, 2007).…”

“…(Figura 36). Nossos achados foram semelhantes aos resultados obtidos por Fernandes e colaboradores (2012) com a proteína OmpL1, mas, difere dos dados encontrados para a maioria dos outros ligantes de laminina (ATZINGEN et al, 2008;BARBOSA et al, 2006;DOMINGOS et al, 2012;OLIVEIRA et al, 2010). De qualquer forma, esses resultados indicam que nem todas as adesinas interagem com laminina na mesma região.…”