Clonagem e expressão da lectina Frutapina em Escherichia coli: análises estruturais

As lectinas vegetais sao proteinas capazes de reconhecimento especifico e ligacao reversivel a carboidratos ou glicoconjugados, sem alterar a estrutura covalente dos mesmos. Devido a estas caracteristicas inerentes, elas podem interagir com a superficie celular e exibir tanto propriedades inflamatorias e anti-inflamatorias, alem de imunomoduladoras e imunoestimulantes. Artocarpus incisa e uma especie comum em regioes pantropicais, conhecida popularmente no Brasil como fruta-pao, onde e consumida cozida pela populacao. A frutapina (FTP) e a segunda lectina mais abundante em sementes de A. incisa, pertencente a subfamilia de lectinas manose ligantes da familia das jacalin-like. Em estudos preliminares, FTP foi de dificil purificacao, com rendimentos muito baixos e contaminacao com frutalina (a lectina mais abundante e de carater multivalente nas sementes da mesma especie). Neste trabalho, foi desenvolvido um sistema de expressao heterologa da rFTP em Escherichia coli (BL21DE) usando a estrategia SUMO-tag, com rendimento medio superior a 40 mg de proteina soluvel por litro de cultura. Cristais da Apo-FTP, FTP-manose e FTP-glucose foram obtidos e submetidos a difracao de raio-x , apresentando resolucao de 1,58 (P212121), 1,70 (P3121) e 1,60 (P3121) A, respectivamente. A melhor solucao mostrou quatro monomeros por unidade assimetrica. Simulacoes com dinâmica molecular demonstraram que FTP exibe maior afinidade por manose do que glucose. A capacidade da rFTP em interagir com o receptor TLR4 foi avaliada (HEK-Blue™-hTLR4). Alem disso, o efeito da FTP na fisiologia de fibroblastos, de pele humana, foi avaliado por meio de ensaios de migracao celular, producao de IL-6 e Western blot. A rFTP nao mostrou citotoxicidade para os fibroblastos (<1 000 μg / mL). A partir de 8 h de tratamento, amostras tratadas com FTP tiveram um numero significativo de celulas migradas quando comparadas ao controle. A rFTP estimulou o TLR4 de maneira similar aquela observada com o LPS. Concentracoes elevadas de IL6 foram observadas em fibroblastos tratados. Os niveis de pERK 1/2 e MyD88 foram significativamente maiores quando comparados com os dos controle, durante 24 h de tratamento (p< 0,05). Assim, este estudo mostrou que rFTP nao foi citotoxica para fibroblastos humanos. Sabendo que fibroblastos desempenham um importante papel no reparo de tecidos, rFTP representa uma biomolecula com potencial terapeutico para a cicatrizacao de feridas e outras doencas de pele.