Interacción de la toxina binaria PirAB de Vibrio parahaemolyticus con proteínas hepatopancreáticas de camarón blanco (Litopenaeus vannamei)

Abstract

RESUMEN: La Enfermedad de Necrosis Hepatopáncreatica Aguda (AHPND) provoca pérdidas económicas en la industria camaronicola a nivel global. Esta enfermedad se produce por acción de la toxina binaria PirAB de Vibrio parahaemolyticus (VP). Hasta al momento se han propuesto una serie de estrategias basadas en mejoras en el manejo del cultivo para reducir el efecto del AHPND; sin embargo, no son del todo efectivas, particularmente porque no es una infección típica, sino que depende de la acción de la toxina de VP, la que provoca daños severos en hepatopáncreas. Considerando que PirAB es estructuralmente homologa con la toxina Cry de Bacillus thuringiensis, y que en ese caso su acción inicia con la unión de Cry en células del intestino medio de insectos, el objetivo de este trabajo fue demostrar que existe una interacción de PirAB de V. parahaemolyticus con proteínas de hepatopáncreas de camarón. Para ello, en el presente trabajo los genes que codifican a PirAB fueron sintetizados y clonados. Estos genes se insertaron en vectores de expresión (pColdI y pET28a) y su versión recombinante fue purificada mediante cromatografía de afinidad a níquel. Se realizaron pruebas de interacción proteína-proteína en membrana de PVDF con lo cual se logró determinar la interacción de PirB con alguna(s) de las proteínas del hepatopáncreas del camarón las cuales aparentemente actúan como los receptores de unión de dicha toxina. Estas proteínas pudieran funcionar como receptores de unión, y como en el caso de Cry, la toxina PirAB pudiera inducir la formación de poros en la membrana celular, lo cual produce la lisis celular de la célula blanco. Por lo que, una vez determinada la técnica de interacción se podría realizar la identificación de los receptores de unión de dicha toxina lo cual puede ser la base para el desarrollo de nuevas estrategias de control. ABSTRACT: The Acute Hepatopancreatic Necrosis Disease (AHPND) has generated great economic losses in the shrimp industry globally. This disease is produced by the binary PirAB toxin from Vibrio parahaemolyticus. To date, a series of strategies to reduce the effect of AHPND; however, they are not entirely effective, particularly because it is not a typical infection, but depends on the action of the VP toxin, which causes severe damage to hepatopancreas. Considering that PirAB is structurally homologous with the Cry toxin of Bacillus thuringiensis, and that in this case its action begins with the binding of Cry in cells of the midgut of insects, the objective of this work was to demonstrate that there is an interaction of PirAB of V. parahaemolyticus with shrimp hepatopancreas proteins. For this, in the present work the genes that encode PirAB were cloned and synthesized. These genes were inserted into expression vectors (pColdI and pET28a) and their recombinant version was purified by nickel affinity chromatography. Protein-protein interaction tests were carried out on PVDF membrane, which allowed us to determine the interaction of PirB with some of the proteins of the shrimp hepatopancreas which apparently act as the binding receptors of said toxin.These proteins could function as binding receptors, and as in the case of Cry, the PirAB toxin could induce the formation of pores in the cell membrane, which produces the cell lysis of the target cell. Therefore, once the interaction technique was determined, the identification of the binding receptors of said toxin could be made, which can be the basis for the development of new control strategies.