Publicação: Detecção e localização de proteínas relacionados às MRJPs e de suas possíveis proteínas sítio-ligantes no cérebro e glândula hipofaringeal da abelha Apis mellifera
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CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA
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RESUMO GERAL
As MRJPs são as principais proteínas hidrossolúveis da geléia real da abelha
Apis mellifera L. Neste trabalho, detectou-se e imunolocalizou-se proteínas
relacionados às MRJPs e suas possíveis proteínas sítio-ligantes no cérebro e
glândula hipofaringeal da abelha Apis mellifera. Polipeptídeos de massa molecular
de 57, 70 foram correlacionados às MRJP1 e MRJP3 e o polipeptídio de massa
molecular de 128kDa um novo polipeptídeo possivelmente relacionado a essa
família de proteínas foram encontrados nas regiões analisadas do cérebro dessa
abelha. Alem disso, 21 peptídeos, gerados por phage displays, foram utilizados
em bioinformática para analisar as regiões antigênicas da MRJP1, as quais se
repetiram nas outras MRJPs analisadas, bem como localizar possíveis proteínas
sítio-ligantes com as MRJPs no sistema nervoso da abelha. Esses resultados
trazem uma importante contribuição para a compreensão do papel biológico desta
interessante família de proteínas nos teciodo da abelha A. mellifera.
RESUMO - CAPÍTULO I
As principais proteínas da geléia real (MRJPs) são uma família única de proteínas
da abelha Apis mellifera, as quais são altamente expressa na glândula
hipofaringeal das abelhas operárias. Para identificar proteínas relacionadas às
MRJPs no sistema nervoso destas abelhas, anticorpos foram imunopurificados e
testados para revelar polipeptídeos que são reativos a estes anticorpos no
cérebro e glândula hipofaringeal desta abelha. As identidades entre as
seqüências das MRJPs foram analisadas por bioinformática, e a distribuição das
MRJPs nestes tecidos foram testados imunohistoquimicamente. Dentre as
espécies de himenópteros investigados somente a A. mellfiera mostrou reação
cruzada dos polipeptídios com os anticorpos anti-MRJP1 e o anti-MRJPtotal. Três
polipeptídios, p57, p70 e p128, foram detectados na cabeça, cérebro e glândula
hipofaringeal desta abelha, apresentado diferenças entre castas, idade e regiões
investigadas do cérebro. Esses resultados mostraram: a) O p57 foi o único
polipeptídio imunoprecipitado pelo anti-MRJP1 sugerindo que esse polipeptídio
pode estar relacionado com uma proteína específica do cérebro MRJP1; b) O
p70, baseado na massa molecular relativa, pode estar relacionado com a MRJP3
e c) o p128 é um novo polipeptídio relacionado às MRJPs em regiões do cérebro
da abelha e glândula hipofaringeal detectado com o anti-MRJP total e anti-MRJP1
mostrando a localização das MRJPs nas diferentes áreas como os corpos de
cogumelo, lobos antenal e ópticos e com uma forte marcação na glândula
hipofaringeal. Neste estudo, nós mostramos polipeptídios imunoreativos com
anticorpos para as MRJPs no cérebro e glândula hipofaringeal da A. mellifera. A
localização das MRJPs em regiões do cérebro pode contribuir para elucidar o
papel biológico desta família de proteínas desta abelha.
RESUMO - CAPÍTULO II
As MRJPs são as principais proteínas hidrossolúveis da geléia real da abelha
Apis mellifera L., com homologia restrita às proteínas Yellow descritas para
Drosophila melanogaster. Os transcritos das MRJPs encontrados no cérebro da
abelha operária e a localização das MRJPs em regiões específicas do cérebro da
A. mellifera abriram perspectivas para o estudo de proteínas relacionadas às
MRJPs no sistema nervoso da abelha. As regiões antigênicas da MRJP1 e a
presença de proteínas sítio-ligantes com as MRJPs no cérebro da abelha foram
investigadas a partir dos 21 peptídeos selecionados por Biopanning e gerados por
phage display. O pool desses peptídeos foi usado como sonda para
imunolocalizar proteínas sítio-ligantes com a MRJP1. Os sítios mapeados nessa
proteína apresentaram-se repetidos em todas as outras MRJPs analisadas.
Imunodetectou-se por Western blotting, das amostras dos fagos selecionados, os
peptídeos imunoreativos que mimetizaram as regiões antigênicas da MRJP1.
Imunolocalizou-se nos corpos de cogumelo, lobos ópticos e glândula hipofaringeal
de todas as castas da abelha A. mellifera proteínas imunoreativas ao pool dos
peptídeos gerados contra as MRJPs. Os resultados do presente estudo indicam a
presença de proteínas sítio-ligantes com as MRJPs no sistema nervoso da
abelha, sugerindo uma nova interação dessas proteínas com seus ligantes no
cérebro da abelha A. mellifera.
Abstract
ABSTRACT - CHAPTER I
The major royal jelly proteins (MRJPs) are a honeybee (Apis mellifera) unique
protein family, which highly expressed in the hypopharyngeal gland of the worker
bee. To identify proteins related to the MRJPs in the bee s nervous system,
antibodies were immunopurified and assayed to reveal polypeptides that are
reactive to these antibodies in the bee brain and hypopharyngeal gland. The
identities between the MRJPs sequences were analyzed through bioinformatics,
and the distribution of the MRJPs in these tissues was investigated
immunohistochemically. Among some hymenoptera species investigated only Apis
mellifera showed polypeptides that cross-reacted to the anti-MRJP1 and anti-
MRJP total antibodies. Three polypeptides, p57, p70 and p128, were detected in
the honeybee head, brain and hypopharyngeal gland with some detection pattern
upon differences of bee caste, age and brain areas investigated. The results
showed: a) p57 was is the only polypeptide immunoprecipitated by anti-MRJP1
suggesting that it may be related to a MRJP1 brain specific protein; b) p70, based
in the relative molecular mass, may be related to MRJP3 and c) p128 is a new not
yet reported MRJP-like protein in the brain sections of the bee brain and
hypopharyngeal gland probed with both anti-MRJP total and anti-MRJP1 showed
the localization of MRJPs in different brain areas such as mushroom bodies,
optical and antennal lobe and a strong staining in the whole gland. In this study,
we showed polypeptides immunoreactive to the antibodies for the MRJPs in the
brain and hypopharyngeal gland of A. mellifera. The localization of these MRJPs in
regions of the brain may contribute to elucidate the biological role of this family of
proteins present in these honeybees.
ABSTRACT - CHAPTER II
The major royal jelly proteins (MRJPs) of Apis mellifera honeybee are water
soluble proteins with restricted homology to Yellow proteins described for
Drosophila melanogaster. MRJPs transcripts found in the workers honeybees
brain and the MRJPs localization in specific regions of A. mellifera brain opened
perspectives for the study about MRJPs related proteins in the honeybee nervous
system. The MRJP1 antigenic regions and targets proteins to MRJPs in honeybee
brain were investigated using 21 peptides selected by Biopanning and generated
by phage display. The pool of these peptides was used as probe to
immunolocalize MRJP1-putative binding protein. The MRJP1 identified sites had
showed identicals regions in all the others MRJPs analyzed. The peptides that
mimetize MRJP1 antigenic regions were imunnodetected in the selected phage
samples. The MRJP1 putative binding protein were imunnolocalized in the
mushroom bodies, optic lobes and hypopharyngeal gland of all the A. mellifera
honeybee castes. This study appoints the presence of MRJPs binding proteins in
the honeybee nervous system, suggesting a new interaction of these proteins with
its ligands in A. mellifera honeybee brain.
Palavras-chave
Apis mellifera, Cérebro da abelha, Imunodetecção de
polipeptídios, Imunolocalização de polipeptídios, Phage display, Geléia real, MRJPs, Glândula hipofaringeal, Imunolocalização, Royal jelly, Honeybee brain, Hypopharingeal gland, Immunolocalization, Phage display, Honeybee, Abelhas
Citação
PEIXOTO, Leonardo Gomes. Detecção e localização de proteínas relacionados às MRJPs e de suas possíveis proteínas sítio-ligantes no cérebro e glândula hipofaringeal da abelha Apis mellifera. 2006. 101 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2006.