In silico identification of essential proteins in Corynebacterium pseudotuberculosis based on protein-protein interaction networks
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Identificação in silico de proteínas essenciais em Corynebacterium pseudotuberculosis com base em redes de interação proteína-proteína
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Resumo
Contexto:
Corynebacterium pseudotuberculosis ( Cp ) é uma bactéria gram-positiva classificada nos sorovares equi e ovis . O sorovar ovis é o agente etiológico da linfadenite caseosa, uma infecção crônica que afeta ovinos e caprinos, causando perdas econômicas devido à condenação de carcaças e à diminuição da produção de carne, lã e leite. Os protocolos atuais de diagnóstico e tratamento não são totalmente eficazes e, portanto, requerem mais pesquisas sobre a patogênese de Cp .
Resultados:
Neste estudo, mapeamos interações proteína-proteína (IPP) conhecidas de várias espécies em nove cepas de *C. pylori* para reconstruir partes do interatoma potencial de *C. pylori* e identificar proteínas potencialmente essenciais que podem servir como alvos terapêuticos. Em média, previmos 16.669 interações para cada uma das nove cepas (com 15.495 interações compartilhadas entre todas as cepas). Uma verificação de consistência * in silico* sugere que as redes potenciais não foram formadas por interações espúrias, mas apresentam um forte viés biológico. Com as redes de *C. pylori* inferidas, identificamos 181 proteínas essenciais, das quais 41 não são homólogas ao hospedeiro.
Conclusões:
A lista de interações candidatas das cepas de Cp estabelece a base para o desenvolvimento de novas hipóteses e para o planejamento de estudos em laboratório. As proteínas essenciais homólogas não hospedeiras são alvos atraentes para fins terapêuticos e diagnósticos. Elas permitem a busca por inibidores de pequenas moléculas para interações de ligação, possibilitando a descoberta de novos fármacos. Em suma, as redes de interação proteína-proteína (PPI) previstas para Cp constituem uma ferramenta valiosa e versátil para pesquisadores interessados em Corynebacterium pseudotuberculosis .
Abstract
Background:
Corynebacterium pseudotuberculosis (Cp) is a gram-positive bacterium that is classified into equi and ovis serovars. The serovar ovis is the etiological agent of caseous lymphadenitis, a chronic infection affecting sheep and goats, causing economic losses due to carcass condemnation and decreased production of meat, wool, and milk. Current diagnosis or treatment protocols are not fully effective and, thus, require further research of Cp pathogenesis.
Results:
Here, we mapped known protein-protein interactions (PPI) from various species to nine Cp strains to reconstruct parts of the potential Cp interactome and to identify potentially essential proteins serving as putative drug targets. On average, we predict 16,669 interactions for each of the nine strains (with 15,495 interactions shared among all strains). An in silico sanity check suggests that the potential networks were not formed by spurious interactions but have a strong biological bias. With the inferred Cp networks we identify 181 essential proteins, among which 41 are non-host homologous.
Conclusions:
The list of candidate interactions of the Cp strains lay the basis for developing novel hypotheses and designing according wet-lab studies. The non-host homologous essential proteins are attractive targets for therapeutic and diagnostic proposes. They allow for searching of small molecule inhibitors of binding interactions enabling modern drug discovery. Overall, the predicted Cp PPI networks form a valuable and versatile tool for researchers interested in Corynebacterium pseudotuberculosis.
Assunto
Corynebacterium pseudotuberculosis, Mapas de interação de proteínas
Palavras-chave
Protein-protein interaction network, Essential proteins, Corynebacterium pseudotuberculosis
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https://link.springer.com/article/10.1186/s12918-016-0346-4