Entamoeba histolytica: Elucidação estrutural de uma Major Surface Protease não relacionada à Família Trypanosomatidae

Abstract

Entamoeba histolytica is a protozoan that causes a disease called amebiasis. In most cases, amebiasis behaves as an asymptomatic disease. However, in approximately 10% of cases,
amebiasis presents symptoms, ranging from dysentery and colitis to symptoms resulting from the invasive form of the disease, such as liver dysfunctions. The interaction of this parasite with the human host involves a refined and intimate parasite-host relationship. These types of relationships, almost totally, are governed by surface molecules. One of these molecules is the Major Surface Protease, a zinc-dependent metalloprotease. The objective of this study was to determine and characterize the three-dimensional structure E. histolytca MSP. For the structural determination, the comparative modeling technique was employed. The Leishmania major MSP was used as the template structure, whose identity and similarity
percentages were 28 and 45%, respectively. The E. histotylica MSP presented as a compact structure and divided into three major domains: N-terminal, central and C-terminal. The
structure also presented all the necessary elements for its processing, as well as for the performance of the protease activity. Interestingly, the pattern of surface charge distribution of E. histolytica MSP is the opposite of the pattern observed in L. major MSP, suggesting that both proteases do not share the same substrate.

Keywords: Entamoeba histolytica, Major Surface Protease, Comparative Modeling, amebiasis.

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Entamoeba histolytica é um protozoário responsável por uma doença denominada amebíase. Na maioria dos casos, a amebíase se comporta como uma doença assintomática. Contudo, em aproximadamente 10% dos casos a amebíase apresenta pronunciamento de sintomas, que variam de disenteria e colite a sintomas decorrentes da forma invasiva da doença, como por exemplo disfunções hepáticas. A interação desse parasito com o hospedeiro humano envolve um refinado e íntimo relacionamento parasito-hospedeiro. Esses tipos de relacionamento, quase que totalmente, são governados pelas moléculas de superfície. Uma dessas moléculas é a Major Surface Protease, uma metaloprotease zinco-dependente. O objetivo deste estudo foi de determinar e caracterizar a estrutura tridimensional da MSP de E. histolytica. Para a determinação estrutural foi utilizada a técnica de modelagem comparativa. Como estrutura-molde foi empregada a MSP de Leishmania major, cujos percentuais de identidade e de similaridade foram de 28 e 45%, respectivamente. A estrutura da MSP de E. histolytica se apresentou como uma estrutura compacta e dividida em três grandes domínios: N-terminal, central e C-terminal. A estrutura também apresentou todos os elementos necessários para o seu processamento, bem como para o desempenho da atividade proteásica. Interessantemente, o padrão de distribuição das cargas de superfície da MSP de E. histolytica é o oposto do padrão observado na MSP de L. major, sugerindo que ambas as proteases não apresentam compartilhamento de substratos.

Palavras-chave: Entamoeba histolytica, Major Surface Protease, Modelagem Comparativa