Predizendo os efeitos do polimorfismo de nucleotídeo único A122V sobre o receptor de quimiocina CXC do tipo 1 de bovino Bos taurus (Artiodactyla: Bovidae) por análises in silico

Autores

  • Anete Ferraz Guzzi Universidade Federal do Vale do São Francisco UNIVASF
  • Felipe Santos de Luna Oliveira Universidade Federal do Vale do São Francisco UNIVASF
  • Márcia Maria de Souza Amaro Universidade Federal do Vale do São Francisco UNIVASF
  • Paulo Fernando Tavares Filho Universidade Federal do Vale do São Francisco UNIVASF
  • Jane Eyre Gabriel Universidade Federal do Vale do São Francisco UNIVASF

DOI:

https://doi.org/10.5007/2175-7925.2017v30n4p1

Resumo

Este estudo objetivou predizer bioquimicamente as estruturas primárias e secundárias da proteína receptora de quimiocina CXCR1 bovina não polimórfica e polimórfica carreando o polimorfismo A122V por análises in silico. Duas sequências da proteína CXCR1 de bovino Bos taurus foram selecionadas a partir da base de dados de sequências de proteínas UniProtKB/Swiss-Prot: a) uma sequência não polimórfica (A7KWG0), contendo o aminoácido alanina (A) na posição 122, e b) uma sequência polimórfica, apresentando o aminoácido valina (V) na mesma posição. As estruturas primárias e secundárias da proteína foram preditas empregando os programas ProtParam e Chou & Fasman Protein Secondary Structure Prediction CFSSP. Diferenças nos parâmetros físicos e químicos não foram previstas a partir da estrutura primária de ambas as proteínas analisadas. A presença de um domínio helicoidal, situado nas posições 100 e 150, foi exclusivamente encontrada na proteína CXCR1 não polimórfica. Resíduos de aminoácidos de propriedades bioquímicas variáveis foram detectados na posição 122 na proteína CXCR1 dos ruminantes e humana, sugerindo que esse peptídeo é altamente polimórfico em vertebrados. Os resultados aqui descritos predizem diferenças no padrão da estrutura secundária da proteína CXCR1 bovina não polimórfica e polimórfica A122V empregando ferramentas de Bioinformática.

 

Biografia do Autor

Anete Ferraz Guzzi, Universidade Federal do Vale do São Francisco UNIVASF

Colegiado de Pós-Graduação em Ciências Veterinárias no Semiárido, Campus de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Vale do São Francisco, CEP 56.300-000, Petrolina – PE, Brasil

Felipe Santos de Luna Oliveira, Universidade Federal do Vale do São Francisco UNIVASF

Colegiado Acadêmico de Ciências Biológicas, Campus de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Vale do São Francisco, CEP 56.300-000, Petrolina – PE, Brasil

Márcia Maria de Souza Amaro, Universidade Federal do Vale do São Francisco UNIVASF

Colegiado Acadêmico de Ciências Biológicas, Campus de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Vale do São Francisco, CEP 56.300-000, Petrolina – PE, Brasil

Paulo Fernando Tavares Filho, Universidade Federal do Vale do São Francisco UNIVASF

Colegiado Acadêmico de Engenharia da Computação, Campus de Juazeiro, Universidade Federal do Vale do São Francisco, CEP 48902-300, Juazeiro – BA, Brasil

Jane Eyre Gabriel, Universidade Federal do Vale do São Francisco UNIVASF

Graduação em Ciências Biológicas pelo Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (1989), mestrado em Zootecnia pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1996) e doutorado em Ciências (Energia Nuclear na Agricultura) pela Universidade de São Paulo (2001). Atualmente, atua como Professora Adjunta III da Universidade Federal do Vale do São Francisco UNIVASF (Centro de Ciências Agrárias, Petrolina, PE). Tem experiência na área de Biologia Molecular Animal, Bioinformática, atuando principalmente nos seguintes temas: expressão gênica animal, genômica e proteômica, histologia geral.

 

Referências

BAGHERI, M.; MORADI-SHARHRBABAK, M.; MIRAIE-ASHTIANI, R.; SAFDARI-SHAHROUDI, M.; ABDOLLAHI-ARPANAHI, R. Case-control approach application for finding a relationship between candidate genes and clinical mastitis in Holstein dairy cattle. Journal of Applied Genetics, Poznan, v. 57, p. 107-112, 2016.

BOOTH, V.; KEIZER, D. W.; KAMPHUIS, M. B.; CLARK-LEWIS, I; SYKES, B. D. The CXCR3 binding chemokine IP-10/CXCL10: structure and receptor interactions. Biochemistry, Washington, v. 41, p. 10418-10425, 2002.

BOUTET, E.; LIEBERHERR, D.; TOGNOLLI, M.; SCHNEIDER, M.; BAIROCH, A. UniProtKB/Swiss-Prot. Methods in Molecular Biology, Berlin, v. 406, p. 89-112, 2007.

COSTA, F. F. P.; LIDANI, K. C. F.; NUNES, S. L.; GOUVEIA, J. J. S.; GABRIEL, J. E. Phylogenetical clustering among domestic ruminants from diacylglycerol-acyltransferase-1 lipogenic enzyme and biochemical characterization of its single nucleotide polymorphism K232A in bovine Bos taurus. Animal Biology Journal, New York, v. 4, p. 225-234, 2013.

COSTA, F. F. P.; NOGUEIRA, J. F; GOUVEIA, J. J. S.; GABRIEL, J. E. Characterizing the polymorphism K232A of the diacylglycerol-acyltransferase-1 lipogenic enzyme of bovine Bos taurus using in silico comparative protein prediction analyses. Brazilian Journal of Biology, São Carlos, v. 78, n. 2, 2018, in press.

FUTOSI, K.; FODOR, S.; MÓCSAI, A. Neutrophil cell surface receptors and their intracellular signal transduction pathways. International Immunopharmacology, New York, v. 17, p. 638-650, 2013.

GARAU, A.; BERTINI, R.; MOSCA, M.; BIZZARRI, C.; ANACARDIO, R.; TRIULZI, S.; ALLEGRETTI, M.; GHEZZI, P.; VILLA, P. Development of a systemically-active dual CXCR1/CXCR2 allosteric inhibitor and its efficacy in a model of transient cerebral ischemia in the rat. European Cytokine Network, Montrouge, v. 17, p. 35-41, 2006.

KIMCHI-SARFATY, C.; OH, J. M.; KIM, I. W.; SAUNA, Z. E.; CALCAGNO, A. M.; AMBUDKAR, S. V.; GOTTESMAN, M. M. A “silent” polymorphism in the MDR1 gene changes substrate specificity. Science, Washington, v. 15, p. 525-528, 2007.

KUROCHKINA, N. Helix-helix interactions and their impact on protein motifs and assemblies. Journal of Theoretical Biology, Amsterdam, v. 264, p. 585-592, 2010.

MIZUARAI, S.; AOZASA, N.; KOTANI, H. Single nucleotide polymorphisms result in impaired membrane localization and reduced ATPase activity in multidrug transporter ABCG2. International Journal of Cancer, New York, v. 109, p. 238-246, 2004.

NELSON, L. D.; COX, M. Lehninger principles of biochemistry. 4 ed. New York: W. H. Freeman and Company, 2005. 1119 p.

PACE, C. N.; SCHOLTZ, J. M. A helix propensity scale based on experimental studies of peptides and proteins. Biophysical Journal, Cambridge, v. 75, p. 422-427, 1998.

PADMANABHAN, S.; BALDWIN, R. L. Straight-chain non-polar amino acids are good helix-formers in water. Journal of Molecular Biology, Amsterdam, v. 219, p. 135-137, 1991

.

PAWLIK, A.; SENDER, G.; KAPERA, M.; KORWIN-KOSSAKOWSKA, A. Association between interleukin 8 receptor α gene (CXCR1) and mastitis in dairy cattle. Central European Journal of Immunology, Poznan, v. 40, p. 153-158, 2015.

PARK, S. H.; DAS, B. B.; CASAGRANDE, F.; TIAN, Y.; NOTHNAGEL, H. J.; CHU, M.; KIEFER, H.; MAIER, K.; DE ANGELIS, A. A.; MARASSI, F. M.; OPELLA, S. J. Structure of the chemokine receptor CXCR1 in phospholipid bilayers. Nature, London, v. 491, p. 779-783, 2012.

PIGHETTI, G. M.; KOJIMA, C. J.; WOJAKIEWICZ, L.; RAMBEAUD, M. The bovine CXCR1 gene is highly polymorphic. Veterinary Immunology and Immunopathology, New York, v. 145, p. 464-470, 2012.

POKORSKA, J.; DUSZA, M.; KUŁAJ, D.; ŻUKOWSKI, K.; MAKULSKA, J. Single nucleotide polymorphisms in the CXCR1 gene and its association with clinical mastitis incidence in Polish Holstein-Friesian cows. Genetics and Molecular Research, Ribeirão Preto, v. 15, p. 1-8, 2016.

ROST, B. Review: protein secondary structure prediction continues to rise. Journal of Structural Biology, San Diego, v. 134, p. 204-218, 2001.

TENSEN, C. P.; FLIER, J.; VAN DER RAAIJ-HELMER, E. M.; SAMPAT-SARDJOEPERSAD, S.; VAN DER SCHORS, R. C.; LEURS, R.; SCHEPER, R. J.; BOORSMA, D. M.; WILLEMZE, R. Human IP-9: a keratinocyte derived high affinity CXC-chemokine ligand for the IP-10/Mig receptor (CXCR3). Journal of Investigative Dermatology, New York, v. 112, p. 716-722, 1999.

VERBEKE, J.; VAN POUCKE, M.; PEELMAN, L.; PIEPERS, S.; DE VLIEGHER, S. Associations between CXCR1 polymorphisms and pathogen-specific incidence rate of clinical mastitis, test-day somatic cell count, and test-day milk yield. Journal of Dairy Science, Champaign, v. 97, n. 12, p. 7927-7939, 2014.

Publicado

2017-12-08

Edição

Seção

Artigos