Prolylendopeptidasa z klíštěte Ixodes ricinus

Abstract

Klíšťata jsou významnými parazity a vektory patogenů. Na území České republiky je klíště obecné (Ixodes ricinus) nejrozšířenějším druhem, který přenáší lymskou boreliózu a klíšťovou encefalitidu. Proteasy klíšťat jsou potenciální molekulární cíle pro vývoj nových vakcín proti těmto parazitům. Tato práce se zaměřuje na biochemickou analýzu prolylendopeptidasy z klíštěte obecného, která dosud nebyla studována. Prolylendopeptidasa byla detekována v extraktu ze střevní tkáně klíštěte pomocí jednak měření enzymové aktivity a dále vizualizací na elektroforéze SDS-PAGE metodou fluorescenčního afinitního značení. Prolylendopeptidasa se pravděpodobně účastní procesu proteolytického trávení krevních proteinů, protože její specifická aktivita byla nejvyšší ve střevní tkáni a tato aktivita vzrůstala v průběhu procesu sání a zpracování potravy. Biochemická analýza ukázala, že enzymová aktivita prolylendopeptidasy je (1) závislá na volném cysteinovém zbytku v blízkosti aktivního místa, (2) optimální v oblasti pH 8-9, (3) selektivně inhibována peptidovými inhibitory Z-Ala-Pro-CMK a Z-Pro-Pro-CHO. Klíčová slova: prolylendopeptidasa, proteolýza, enzymová aktivita, substrátová specifita, klíště

The ticks are important blood-feeding parasites and vectors of pathogens. The hard tick Ixodes ricinus is the most common species in the Czech Republic that transmits Lyme disease and tick-borne encephalitis. Proteases of the ticks are potential drug targets for the development of new vaccines against these parasites. This work is focused on biochemical analysis of a prolyl endopeptidase from I. ricinus, which has not been studied so far. The prolyl endopeptidase was identified in the extract from the tick gut tissue by the measurement of enzyme activity and by visualization on SDS-PAGE after labelling with activity-based probe. The tick prolyl endopeptidase is probably involved in the proteolytic digestion of host blood proteins based on the highest specific activity found in the gut tissue and its upregulation during the blood-feeding period. Biochemical analysis showed that the enzymatic activity of prolyl endopeptidase is (1) dependent on a free cysteine residue in a close proximity of the active site, (2) optimal at a pH range between 8 and 9, and (3) selectively inhibited by peptide inhibitors Z-Ala-Pro-CMK and Z-Pro-Pro-CHO. Key words: prolyl endopeptidase, proteolysis, enzyme activity, substrate specificity, tick (In Czech)