Estudos in silico e in vitro da histona H2B de Litopenaeus vannamei (Boone, 1931).

Abstract

O camarão branco do pacífico Litopenaeus vannamei tem sido um grande alvo de estudos devido a seu valor econômico no panorama da aquicultura mundial. A ocorrência de enfermidades em cultivos de L. vannamei tem causado grandes prejuízos à carcinicultura, uma vez que alguns patógenos são altamente letais e se alastram com grande facilidade, como o vírus da mancha branca (WSSV) ou bactérias Vibrio spp. Em trabalhos anteriores do nosso grupo, a proteína Histona H2B tem se mostrado responsiva em estudos transcricionais e proteômicos, após infecções naturais e experimentais em L. vannamei. Nesse sentido, análises in silico e in vitro dessa proteína foram realizadas, com o objetivo de gerar informações relacionadas à sua estrutura e ao seu potencial papel antimicrobiano e esclarecer os processos de defesa de L. vannamei. Para isso, foram realizadas análises de caracterização da estrutura, clonagem, expressão, purificação e testes antimicrobianos com a proteína H2B recombinante (H2Br) e de um peptídeo N-terminal sintético dela derivado, região promissora para atividade antimicrobiana. A proteína foi clonada, expressa, purificada e reenovelada. H2Br e o peptídeo sintético apresentaram estruturação secundária, como observado através de dicroísmo circular, e o segundo, apenas sob condições hidrofóbicas. Ambos foram capazes de inibir parcialmente o crescimento de bactérias V. parahaemolyticus in vitro. Possivelmente, a região N-terminal da proteína H2B é um dos peptídeos gerados durante a clivagem por proteinases de membrana sendo parte integrante da atividade antimicrobiana relatada para a proteína inteira.

The pacific white shrimp Litopenaeus vannamei has been a major target for studies due to its economic value for aquaculture worldwide. Diseases in cultivated L. vannamei have caused great loss to shrimp farming, since some pathogens are highly lethal and can spread easily, such as White Spot Syndrome Virus (WSSV) and bacteria Vibrio spp. Previous studies by our group have shown that Histone H2B protein is responsive in transcriptional and proteomic studies after either natural or experimental infections in L.vannamei. In the present study, in silico and in vitro analyzes of this protein were carried out, with the objective of generating information related to H2B structure and potential antimicrobial role in order to clarify the defense processes of L. vannamei. Therefore, structure analysis, cloning, expression, purification and antimicrobial tests were performed with the recombinant H2B protein (H2Br) and with a synthetic N-terminal peptide, a region of promising potential of antimicrobial activity. H2B was cloned, expressed, purified and refolded. H2Br and the synthetic peptide showed secondary structure as revealed by circular dichroism, but the latter, only under hydrophobic conditions. Both were able to partially inhibit the growth of V. parahaemolyticus bacteria in vitro. We suggest that the N-terminal region of the protein is one of the peptides generated during cleavage by membrane proteinases and that it takes part in the antimicrobial activity reported for the whole protein.