Resumo |
A soja é um dos principais produtos agrícolas do mundo, com fundamental importância para a economia brasileira. Sua produtividade é limitada pela presença de pragas como a lagarta da soja (Anticarsia gemmatalis). Considerada um dos principais problemas dessa cultura, a A. gemmatalis é um inseto que causa grandes prejuízos devido à severa herbivoria durante sua fase larval. Embora a importância das hidrolases intestinais seja reconhecida, há poucas informações sobre o proteoma intestinal dessa lepidóptera. Assim, realizamos a análise proteômica do intestino de A. gemmatalis por SDS-PAGE, explorando a técnica de short run, seguida de espectrometria de massas (LC/MS) a fim de identificar e caracterizar as proteases. Além disso, examinamos as interações das proteínas identificadas com inibidores de protease (IP) por meio de docking molecular. O proteoma intestinal da lagarta da soja revelou 572 ORFs utilizando o transcriptoma de A. gemmatalis como referência. Quando comparado com o banco de lepidópteras (lepbase.org), 219 proteínas homólogas não redundantes foram identificadas, das quais 43 eram serino proteases. A predição de estrutura terciária foi predita pelo PHYRE2, utilizando os modelos de alinhamento de Markov via HHsearch. Os modelos de tripsina foram preditos com 100% de confiança e identidade maior que 30%. A primeira validação da qualidade estereoquímica foi realizada usando a análise de plotagem de Ramachandran computada com PROCHECK, verificando resíduo por resíduo das estruturas da proteína. A análise mostrou que os resíduos de tripsinas de A. gemmatalis na região mais favorecida adicionada à região permitida estavam acima de 95% e a região outlier estava entre 3,7 e 1,9%. O gráfico de Ramachandran revelou que a estrutura terciária de todas as tripsinas tem uma boa estereoquímica de cadeias. A análise de docking mostrou que o IP de soja (SKTI) pode se ligar às sequências de tripsina e, portanto, a resistência a insetos não parece envolver a alteração das sequências do sítio de ligação do IP. Além disso, o inibidor SERPIN foi identificado e a análise de interação mostrou que o sítio de ligação inibitório está em contato com o sítio catalítico da tripsina, atuando como um regulador. O arsenal hidrolítico apresentado permite uma compreensão mais abrangente da alimentação de insetos. Além disso, a SERPIN e as sequências de IP identificados podem ser alvos para o controle da atividade proteolítica no intestino da lagarta e servem como suporte para o desenho racional de uma molécula com maior estabilidade, menos propensa a clivagem por proteases e viável para o controle de pragas de insetos, como A. gemmatalis. |