Caracterização da proteína pequena secretada rica em cisteína (CSS) como candidato a vacina contra <i>Plasmodium</i>.
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertacoes da USP
Universidade de São Paulo Instituto de Ciências Biomédicas |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42135/tde-22042026-180651/ |
Resumo: | A invasão de células hospedeiras por zoítos de Plasmodium é um processo complexo e envolve múltiplas proteínas e complexos proteicos que são alvos para o desenvolvimento de vacinas contra a malária. Em <i>P. falciparum</i>, um complexo (PCRCR) composto pelas proteínas <i>P. falciparum </i>thrombospondin-related apical merozoite protein (PTRAMP), cysteine-rich small secreted protein (PfCSS), PfRh5-interacting protein (PfRipr), cysteine-rich protective antigen (CyRPA) e reticulocyte binding protein homologue 5 (PfRh5), é essencial para a invasão de eritrócitos por merozoítos. Em <i>P. knowlesi </i>e outros plasmódios do clado não Laverania, CyRPA e Rh5 não são conservados, e um complexo trimérico (PCR) composto por PkPTRAMP, PkCSS e PkRipr foi identificado como essencial para a invasão de merozoítos. Imunoprecipitações de PbRipr de extratos de merozoítos de <i>P. berghei </i>identificaram PbPTRAMP e PbCSS, mostrando que o complexo também está presente em merozoítos de <i>P. berghei</i>. Nesta tese, usamos o modelo <i>P. berghei </i>de malária em camundongos para estudar o papel da PbCSS em estágios invasivos e como um potencial antígeno vacinal. Tentativas malsucedidas de nocaute da PbCSS indicaram que ela é essencial para a invasão de merozoítos e sugerem que o PCR é de fato um complexo de invasão presente em merozoítos de <i>Plasmodium</i>. No entanto, a vacinação de camundongos com proteínas recombinantes ou mRNA baseados na sequencia da PbCSS não os protegeu contra desafio com estágios sanguíneos de <i>P. berghei</i>. Da mesma forma, os anticorpos contra a CSS de <i>P. vivax </i>mostraram apenas uma inibição modesta da invasão de reticulócitos por <i>P. vivax in vitro</i>. Nos esporozoítos de <i>P. berghei</i>, PbPTRAMP e PbCSS são expressos, mas a PbRipr está ausente, sugerindo que o complexo PCR não é formado e levantando a questão se os esporozoítos usam essas proteínas para invasão. Confirmamos a expressão de CSS em esporozoítos de <i>P. beghei </i>e de <i>P. vivax</i>. Para estudar a função da CSS nos estágios pré-eritrocíticos, utilizamos o sistema DiCre de recombinase dependente de rapamicina para nocautear condicionalmente (cKO) a PbCSS em esporozoítos. Descobrimos que, embora os esporozoítos PbCSS-cKO apresentem invasão das glândulas salivares do mosquito e motilidade normais, eles são deficientes na invasão de hepatócitos e na infecção de camundongos. Os camundongos vacinados com mRNA baseado na sequência da PbCSS e desafiados com esporozoítos foram parcialmente protegidos, como evidenciado por um atraso de um dia na parasitemia patente. Nossos dados sugerem que a PbCSS pode ser um componente comum de diferentes complexos de invasão em merozoítos e esporozoítos, e é um alvo promissor para o desenvolvimento de vacinas que interrompam múltiplos estágios do ciclo de vida do parasita. |
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Caracterização da proteína pequena secretada rica em cisteína (CSS) como candidato a vacina contra <i>Plasmodium</i>.Characterization of cysteine-rich secreted small protein (CSS) as a vaccine candidate against <i>Plasmodium.antígenosmerozoítoMaláriainvasãoesporozoítovacinasinvasionMalariamerozoiteantigenssporozoitevaccinesA invasão de células hospedeiras por zoítos de Plasmodium é um processo complexo e envolve múltiplas proteínas e complexos proteicos que são alvos para o desenvolvimento de vacinas contra a malária. Em <i>P. falciparum</i>, um complexo (PCRCR) composto pelas proteínas <i>P. falciparum </i>thrombospondin-related apical merozoite protein (PTRAMP), cysteine-rich small secreted protein (PfCSS), PfRh5-interacting protein (PfRipr), cysteine-rich protective antigen (CyRPA) e reticulocyte binding protein homologue 5 (PfRh5), é essencial para a invasão de eritrócitos por merozoítos. 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Da mesma forma, os anticorpos contra a CSS de <i>P. vivax </i>mostraram apenas uma inibição modesta da invasão de reticulócitos por <i>P. vivax in vitro</i>. Nos esporozoítos de <i>P. berghei</i>, PbPTRAMP e PbCSS são expressos, mas a PbRipr está ausente, sugerindo que o complexo PCR não é formado e levantando a questão se os esporozoítos usam essas proteínas para invasão. Confirmamos a expressão de CSS em esporozoítos de <i>P. beghei </i>e de <i>P. vivax</i>. Para estudar a função da CSS nos estágios pré-eritrocíticos, utilizamos o sistema DiCre de recombinase dependente de rapamicina para nocautear condicionalmente (cKO) a PbCSS em esporozoítos. Descobrimos que, embora os esporozoítos PbCSS-cKO apresentem invasão das glândulas salivares do mosquito e motilidade normais, eles são deficientes na invasão de hepatócitos e na infecção de camundongos. Os camundongos vacinados com mRNA baseado na sequência da PbCSS e desafiados com esporozoítos foram parcialmente protegidos, como evidenciado por um atraso de um dia na parasitemia patente. Nossos dados sugerem que a PbCSS pode ser um componente comum de diferentes complexos de invasão em merozoítos e esporozoítos, e é um alvo promissor para o desenvolvimento de vacinas que interrompam múltiplos estágios do ciclo de vida do parasita.</i> Invasion of host cells by Plasmodium zoites is a complex process and involves multiple proteins and protein complexes that are targets for the development of malaria vaccines. In <i>P. falciparum</i>, a complex (PCRCR) composed of <i>P. falciparum </i>thrombospondin-related apical merozoite protein (PTRAMP), cysteine-rich small secreted protein (PfCSS), PfRh5-interacting protein (PfRipr), cysteine-rich protective antigen (CyRPA) and reticulocyte binding protein homologue 5 (PfRh5), is essential for merozoite invasion of erythrocytes. In <i>P. knowlesi </i>and other non-laverania <i>Plasmodium</i>, CyRPA and Rh5 are not conserved, and a trimeric complex (PCR) composed of PkPTRAMP, PkCSS and PkRipr was identified as essential for merozoite invasion. Pull-down of PbRipr from <i>P. berghei </i>merozoite extracts identified PbPTRAMP and PbCSS, showing that the complex is also present in <i>P. berghei </i>merozoites. Here, we used the <i>P. berghei </i>mouse malaria model to study the role of PbCSS in invasive stages and as a potential vaccine antigen. Unsuccessful PbCSS knockout attempts indicated it is essential for merozoite invasion and suggest that the PCR is indeed a core invasion complex present in <i>Plasmodium </i>merozoites. However, vaccination of mice with PbCSS-based recombinant proteins or mRNA did not protect mice against challenge with <i>P. berghei </i>blood stages. Likewise, antibodies raised against the <i>P. vivax </i>CSS showed only modest inhibition of <i>P. vivax </i>invasion of reticulocytes <i>in vitro</i>. In <i>P. berghei </i>sporozoites, PbPTRAMP and PbCSS are expressed but PbRipr is absent, suggesting that the PCR complex is not formed and raising the question whether sporozoites use these proteins for invasion. We confirmed CSS expression in <i>P. beghei </i>and <i>P. vivax </i>sporozoites. To study the function of CSS in pre-erythrocytic stages, we used the DiCre rapamycin-dependent recombinase system to conditionally knockout (cKO) PbCSS in sporozoites. We found that while PbCSS-cKO sporozoites display normal mosquito salivary gland invasion and gliding, they are deficient in hepatocyte invasion and mouse infection. Mice vaccinated with PbCSS-based mRNA and challenged with sporozoites were partially protected, as evidenced by a one-day delay in patent parasitemia. Our data suggest that PbCSS may be a common component of different invasion complexes in merozoites and sporozoites, and is a promising target for the development of vaccines that disrupt multiple stages of the parasite life cycle.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertacoes da USPUniversidade de São PauloInstituto de Ciências BiomédicasBargieri, Daniel YoussefGimenez, Alba MarinaGaitan, Xiomara Alexandra2024-08-302026-04-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42135/tde-22042026-180651/doi:10.11606/T.42.2024.tde-22042026-180651Reter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USP2026-04-28T18:46:02Zoai:teses.usp.br:tde-22042026-180651Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-04-28T18:46:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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