Estudo computacional de desordem proteica nos genomas de Cryptococcus spp.

Abstract

Desde a década de 1990, a comunidade científica tem relatado um número crescente de proteínas e trechos que não apresentam uma conformação tridimensional estável e única, mas que são biologicamente ativas, o que contrasta o paradigma estrutura-função de uma proteína. Essas proteínas podem ser denominadas como Proteínas Intrinsecamente Desordenadas (IDPs), já os trechos como Regiões Intrinsecamente Desordenadas (IDRs). As IDPs e IDRs apresentam características de composição de aminoácidos que as identificam. Além disso, como foi relatado para o protozoário Plasmodium falciparum, as IDPs e IDRs podem favorecer a relação parasito-hospedeiro. Causada por espécies do fungo Cryptococcus spp., a criptococose é uma doença que afeta principalmente pacientes com imunidade comprometida e é a principal causa de mortalidade entre os pacientes portadores do vírus HIV. Dentro deste contexto, avaliamos computacionalmente o papel biológico das IDPs e IDRs em 12 proteomas preditos de Cryptococcus spp. Para tanto, avaliamos as diferentes ferramentas computacionais disponíveis para a predição ab initio dessa interessante classe de proteínas. Parte do processo analítico envolveu a reanotação desses 12 genomas, tendo este trabalho contribuído para a anotação estrutural e funcional de oito genomas (57.680 novos genes anotados) para os quais não havia informação em banco de dados de domínio público Dentre os 11 preditores avaliados em nossas análises, cinco foram selecionados com base em seu emprego em larga escala (DisEMBL, empregando as abordagens REM465 e HOTLOOPS, GlobPlot, IUPred e ANCHOR). A análise comparativa entre os grupos virulentos e não virulentos não revelou diferença estatisticamente significativa. Além disso, considerando as sequências consenso das predições, encontramos um conteúdo de aproximadamente 60-70% de proteínas em cada proteoma analisado, com pelo menos uma IDR de no mínimo 40 resíduos de aminoácidos consecutivos. Já os resultados referentes à análise de agrupamento revelaram que das 18.900 proteínas presentes no core genome dos 12 organismos, 11.409 apresentam pelo menos uma IDR. Outro ponto observado foi que muitas IDPs ou IDRs estão participando de diversos processos biológicos, estão relacionadas aos fatores de virulência do fungo e/ou atuando como enzimas em vias metabólicas distintas. Neste estudo hipotetizamos e descrevemos o papel funcional vital dessas proteínas em vários processos biológicos nos genomas de Cryptococcus spp