Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/50932
Type: Artigo de Periódico
Title: Amblyomma sculptum salivary protease inhibitors as potential anti-tick vaccines
Other Titles: Inibidores de protease salivar de Amblyomma sculptum como potenciais vacinas anticarrapatos
Authors: Gabriel Cerqueira Alves Costa
Izabela Cosso Tavares Ribeiro
Otoni Alves de Oliveira Melo Júnior
Nelder de Figueiredo Gontijo
Maurício Roberto Viana Sant'Anna
Marcos Horacio Pereira
Grasielle Caldas D`Ávila Pessoa
Leonardo Barbosa Koerich
Fabiano Oliveira
Jesus G. Valenzuela
Rodolfo Cordeiro Giunchetti
Ricardo Toshio Fujiwara
Daniella Castanheira Bartholomeu
Ricardo Nascimento Araújo
Abstract: Amblyomma sculptum is the main tick associated with human bites in Brazil and the main vector of Rickettsia rickettsii, the causative agent of the most severe form of Brazilian spotted fever. Molecules produced in the salivary glands are directly related to feeding success and vector competence. In the present study, we identified sequences of A. sculptum salivary proteins that may be involved in hematophagy and selected three proteins that underwent functional characterization and evaluation as vaccine antigens. Among the three proteins selected, one contained a Kunitz_bovine pancreatic trypsin inhibitor domain (named AsKunitz) and the other two belonged to the 8.9 kDa and basic tail families of tick salivary proteins (named As8.9kDa and AsBasicTail). Expression of the messenger RNA (mRNA) encoding all three proteins was detected in the larvae, nymphs, and females at basal levels in unfed ticks and the expression levels increased after the start of feeding. Recombinant proteins rAs8.9kDa and rAsBasicTail inhibited the enzymatic activity of factor Xa, thrombin, and trypsin, whereas rAsKunitz inhibited only thrombin activity. All three recombinant proteins inhibited the hemolysis of both the classical and alternative pathways; this is the first description of tick members of the Kunitz and 8.9kDa families being inhibitors of the classical complement pathway. Mice immunization with recombinant proteins caused efficacies against A. sculptum females from 59.4% with rAsBasicTail immunization to more than 85% by immunization with rAsKunitz and rAs8.9kDa. The mortality of nymphs fed on immunized mice reached 70–100%. Therefore, all three proteins are potential antigens with the possibility of becoming a new tool in the control of A. sculptum.
Abstract: Amblyomma sculptum é o principal carrapato associado a picadas humanas no Brasil e o principal vetor da Rickettsia rickettsii, agente causador da forma mais grave da febre maculosa brasileira. Moléculas produzidas nas glândulas salivares estão diretamente relacionadas ao sucesso alimentar e competência vetorial. No presente estudo, identificamos sequências de proteínas salivares de A. sculptum que podem estar envolvidas na hematofagia e selecionamos três proteínas que passaram por caracterização funcional e avaliação como antígenos vacinais. Entre as três proteínas selecionadas, uma continha um domínio inibidor de tripsina pancreática Kunitz_bovine (denominada AsKunitz) e as outras duas pertenciam às famílias 8,9 kDa e cauda básica das proteínas salivares de carrapatos (denominadas As8.9kDa e AsBasicTail). A expressão do RNA mensageiro (mRNA) que codifica todas as três proteínas foi detectada nas larvas, ninfas e fêmeas em níveis basais em carrapatos não alimentados e os níveis de expressão aumentaram após o início da alimentação. As proteínas recombinantes rAs8.9kDa e rAsBasicTail inibiram a atividade enzimática do fator Xa, trombina e tripsina, enquanto rAsKunitz inibiu apenas a atividade da trombina. Todas as três proteínas recombinantes inibiram a hemólise das vias clássica e alternativa; esta é a primeira descrição de carrapatos das famílias Kunitz e 8,9kDa como inibidores da via clássica do complemento. A imunização de camundongos com proteínas recombinantes causou eficácia contra fêmeas de A. sculptum de 59,4% com imunização rAsBasicTail para mais de 85% com imunização com rAsKunitz e rAs8.9kDa. A mortalidade de ninfas alimentadas com camundongos imunizados atingiu 70-100%. Portanto, todas as três proteínas são potenciais antígenos com possibilidade de se tornarem uma nova ferramenta no controle de A. sculptum.
Subject: Amblyomma
Carrapatos
Saliva
Doenças transmitidas por carrapatos
Inibidores de proteases
Inativadores do complemento
Vacinas
language: eng
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA
ICB - DEPARTAMENTO DE PARASITOLOGIA
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.identifier.doi: https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.611104
URI: http://hdl.handle.net/1843/50932
Issue Date: 4-Feb-2021
metadata.dc.url.externa: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2020.611104/full
metadata.dc.relation.ispartof: Frontiers in Immunology
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