METALOPEPTIDASAS DIGESTIVAS DE LA FAMILIA DE LAS ASTACINAS EN Penaeus vannamei.

Abstract

"Las enzimas de la familia de las astacinas (M12) son metalopeptidasas extracelulares presentes en bacterias, invertebrados y vertebrados. Estas enzimas tienen una amplia diversidad estructural y funcional, en crustáceos se han descrito como enzimas participantes en la digestión del alimento, morfogénesis y formación de la matriz extracelular. Además, en Penaeus vannamei, se ha identificado una zinc metalopeptidasa cuya actividad está relacionada a los procesos de ontogenia. Esta enzima se expresa en tejidos no digestivos, sin embargo, la expresión génica es significativamente mayor en la glándula digestiva. En el presente estudio, se identificaron secuencias de astacinas en varias especies de decápodos, las secuencias fueron localizadas en la base de datos de proteínas Non Redundant Protein Sequences del NCBI, usando la herramienta BLASTP y con base a la astacina de Astacus astacus, el prototipo de la familia M12 y la de mayor evidencia experimental. Se confirmó la presencia de astacinas varias especies de decápodos, al menos un representante en las familias Astacidae, Portunidae, Oregoniidae, Cambaridae, Nephropidae, Lithodidae y Penaeidae. Además, se realizó un análisis más detallado de las secuencias de zinc metalopeptidasas de P. vannamei. Las secuencias fueron localizadas en la base de datos de baja redundancia UniProt, y fueron caracterizadas in silico, de esta manera se identificaron los patrones de variación de las secuencias y la heterogeneidad estructural de las proteínas, así como las variaciones de la estructura primaria y su efecto en la estructura secundaria y terciaria. Se identificaron cuatro tipos de arquitecturas en las secuencias de astacinas de P. vannamei, que además de presentar los dominios catalíticos Astacina, se diferencian por la presencia de los dominios (módulos) no catalíticos CUB, ShK y EGF. El tipo I consta de 1 o 2 dominios CUB, el grupo II presenta 1 o 3 dominios ShK. En este trabajo se reporta por primera vez esta arquitectura de la astacina de un invertebrado no hematófago. El grupo III contiene a las astacinas monodominio, y finalmente el grupo IV incluye a secuencias con el dominio astacina trunco (no funcional) y aquellas que incluyen dominios EGF. Finalmente, se realizó una búsqueda de astacinas monodominio de P. vannamei en las bases de datos de nucleótidos Reference RNA sequences y Transcriptome Shotgun Assembly de NCBI, para ello se usó la herramienta tBlastn con base a la secuencia de la metalopeptidasa Mpc1 de P. vannamei. Se encontraron varias secuencias que se agruparon en 16 variantes, a las cuales se les realizaron análisis funcionales in silico. Estas secuencias presentan características típicas de astacinas digestivas: El motivo (HEXXHXXGFXHEXXRXDR), la secuencia de giro de metionina (Met-turn, SXMHY), el dominio catalítico de astacina, el péptido señal y el propéptido. Las secuencias de aminoácidos tienen una variabilidad mayor al 5 % por lo que se propone que son isoformas y su función es digestiva."