Functional diversity of secreted cestode Kunitz proteins : Inhibition of serine peptidases and blockade of cation channels

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Título

Functional diversity of secreted cestode Kunitz proteins : Inhibition of serine peptidases and blockade of cation channels

Tema

PROTEINAS
ENZIMAS
PROTEINAS DE KUNITZ
CESTODOS SECRETADOS

Abstract

We previously reported a multigene family of monodomain Kunitz proteins from Echinococcus granulosus (EgKU-1-EgKU-8), and provided evidence that some EgKUs are secreted by larval worms to the host interface. In addition, functional studies and homology modeling suggested that, similar to monodomain Kunitz families present in animal venoms, the E. granulosus family could include peptidase inhibitors as well as channel blockers. Using enzyme kinetics and whole-cell patch-clamp, we now demonstrate that the EgKUs are indeed functionally diverse. In fact, most of them behaved as high affinity inhibitors of either chymotrypsin (EgKU-2-EgKU-3) or trypsin (EgKU-5-EgKU-8). In contrast, the close paralogs EgKU-1 and EgKU-4 blocked voltage-dependent potassium channels (Kv); and also pH-dependent sodium channels (ASICs), while showing null (EgKU-1) or marginal (EgKU-4) peptidase inhibitory activity. We also confirmed the presence of EgKUs in secretions from other parasite stages, notably from adult worms and metacestodes. Interestingly, data from genome projects reveal that at least eight additional monodomain Kunitz proteins are encoded in the genome; that particular EgKUs are up-regulated in various stages; and that analogous Kunitz families exist in other medically important cestodes, but not in trematodes. Members of this expanded family of secreted cestode proteins thus have the potential to block, through high affinity interactions, the function of host counterparts (either peptidases or cation channels) and contribute to the establishment and persistence of infection. From a more general perspective, our results confirm that multigene families of Kunitz inhibitors from parasite secretions and animal venoms display a similar functional diversity and thus, that host-parasite co-evolution may also drive the emergence of a new function associated with the Kunitz scaffold.

Autor

Fló, Martín
Margenat, Mariana.
Pellizza, Leonardo
Graña, Martín
Durán, Rosario
Báez, Adriana
Salceda, Emilio
Soto, Enrique.
Alvarez, Beatriz
Fernández, Cecilia.

Fuente

PLOS Pathogens v. 13, no. 2, 2017. -- 33p.-- e1006169

Editor

PLOS

Fecha

2017

Derechos

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Formato

PDF

Idioma

Inglés

Tipo

Artículo

Identificador

DOI: 10.1371/journal.ppat.1006169

Document Item Type Metadata

Original Format

PDF
Fecha de agregación
March 5, 2018
Colección
Bibliografía Nacional Química
Tipo de Elemento
Document
Etiquetas
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Citación
Fló, Martín, “Functional diversity of secreted cestode Kunitz proteins : Inhibition of serine peptidases and blockade of cation channels,” RIQUIM - Repositorio Institucional de la Facultad de Química - UdelaR, accessed June 19, 2018, http://riquim.fq.edu.uy/items/show/4860.
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