Noticias Epidemiológicas Veterinarias, Volumen 5, No. 15 (2004)

Clonación y Expresión de un Gen que Codifica la Flagelina de Clostridium chauvoei

Autores: Kojima, A.; Uchida, I; Sekizaki, T.; Sasaki, Y.; Ogikubo, Y.; Kijima, M..& Tamura, Y.

Fuente: Veterinary Microbiology 76, 359-372 (2000)

Resumen

Clostridium chauvoei es un bacilo móvil Gram positivo, agente causal del la Pierna Negra, una enfermedad fatal de bovinos, ovinos y otros rumiantes; La Pierna Negra es una de las formas de presentación del Carbón Sintomático. Se ha demostrado previamente que la proteína del flagelo de C. chauvoei es importante para el desarrollo de inmunidad protectiva en ratón: flagelos purificados provocan un efecto protectivo, mientras mutantes de la bacteria sin flagelo causan una inmunidad 100 veces menor que la de una cepa madre que sí posee flagelo. El grupo de investigación relacionado con esta investigación ha desarrollado cinco anticuerpos monoclonales (Mabs), contra el flagelo de C. chauvoei; dentro de ellos, tres son protectivos y reconocen epítopes conformacionales de la superficie expuesta del filamento flagelar, mientras los dos Mabs son no protectivos y reconocen solamente epítopes internos. Por otra parte, anticuerpos anti-idiotípicos contra los Mabs anti-flagelares protectivos, brindaron inmunidad protectiva en ratón.  Sin embargo, hasta el momento no se ha definido la conformación de los epítopes protectivos en la molécula de la flagelina de C. chauvoei. La determinación de los epítopes protectivos en esta molécula sería importante para el desarrollo de una vacuna definida eficaz contra la Pierna Negra. Para una mejor comprensión de la estructura, función y posible rol del flagelo como un antígeno protectivo, se clonó, secuenció y expresó el gen de la flagelina de C. chauvoei, evaluando la actividad protectiva de la proteína flagelar recombinante. Usando una biblioteca de expresión en Escherichia coli de la cepa Okinawa de C. chauvoei se aisló el gen fliC que codifica la proteína flagelar. El análisis de la secuencia de ADN reveló un marco abierto de lectura de 413 residuos de aminoácido, con una masa molecular calculada de 43.819 Da. La comparación de esta secuencia con aquella de la flagelina de otras bacterias demostró considerable homología en los dominios N-terminal y C-terminal. La proteína de fusión Glutatión-S-Transferasa (GST) y la proteína fliC purificada luego de remover la porción GST con trombina, reaccionaron, tanto con el antisuero policlonal, como con el anticuerpo monoclonal (Mab) no protectivo, Mo-114. Sin embargo, el Mab protectivo, Mo-41, que podría reconocer sus epítopes conformacionales, falló en reaccionar, tanto con la proteína de fusión GST-flagelina, como con la proteína fliC purificada. Además, la proteína de fusión GST-flagelina y la proteína fliC purificada indujeron muy poca inmunidad protectiva en ratón. Este estudio es el primer reporte de la clonación del gen de la flagelina, que codifica un antígeno protectivo para Clostridios patogénicos. Los resultados sugieren que un epítope dependiente de su conformación espacial juega un papel importante en el desarrollo de la inmunidad contra la Pierna Negra (forma de Carbón sintomático). Se requieren experimentos subsiguientes para estudiar la actividad protectiva de la proteína flagelar en diferentes sistemas de expresión de genes, bacterianos o eucarióticos.

Resumen preparado por: Efraín Benavides O.