Biochemical and functional characterization of protease inhibitors (serpins and kunitz), identified from the sialotranscriptome of Hyalomma dromedarii tick

RESUMO

Doenças cardiovasculares afetam o coração e as artérias sanguíneas, frequentemente surgindo a partir de disfunções relacionadas às plaquetas, desregulação da coagulação sanguínea, ou uma combinação de ambos. As glândulas salivares do carrapato são consideradas uma fonte natural atrativa de compostos antihemostáticos. Sua saliva inclui um coquetel de moléculas bioativas que atuam especificamente nos componentes distintos da coagulação sanguínea. Neste estudo, combinamos métodos computacionais e experimentais para caracterizar três serpinas, aqui chamadas de HDS1, HDS2 e HDS3, do sialotranscriptoma do carrapato do camelo, Hyalomma dromedarii. Nossos dados in silico descreveram essas serpinas como proteínas secretadas com alta semelhança com serpinas inibitórias previamente caracterizadas. As proteínas recombinantes (rHDS1, rHDS2 e rHDS3) foram expressas com sucesso usando o sistema de expressão Escherichia coli BLD21 (DE3). A rHDS1 foi obtida como um monômero bem estruturado e solúvel, enquanto rHDS2 e rHDS3 agregaram-se como corpos de inclusão. Ensaios funcionais revelaram que a rHDS1 prolongou significativamente o tempo de coagulação da via intrínseca, mirando principalmente a trombina (IC50 = 0,16 μM). A rHDS1 também foi capaz de inibir a calicreína, FXIa e um modesto efeito sobre FXIIa, exibindo impacto insignificante em outros fatores de coagulação. A rHDS1 agiu na inibição da agregação plaquetária induzida pela trombina. Por outro lado, a rHDS2 não demonstrou influência significativa no tempo de coagulação. Essas observações sobre a rHDS2 poderiam potencialmente ser atribuídas ao dobramento inadequado da proteína ou, alternativamente, ao seu impacto insignificante na hemostasia. Em conclusão, esta tese fornece insights valiosos sobre os papéis das serpinas nas glândulas salivares do carrapato do camelo. Notavelmente, a rHDS1 se destaca como a primeira serpina recombinante do gênero Hyalomma capaz de inibir a trombina tanto na coagulação sanguínea quanto na agregação plaquetária, possivelmente envolvendo a heparina como cofator. Investigações futuras são necessárias para testar a viabilidade da rHDS1 como um potencial candidato para o desenvolvimento de medicamentos visando doenças potencialmente fatais, como doenças cardíacas e derrames.