| Abstract: | Originally, the concept of myelin considered it an evolutionary innovation exclusive to jawed vertebrates, but that dogma has been challenged by the identification of structures morphologically similar to myelin in invertebrates’ independent groups, including annelids and crustaceans. Until the present moment, the descriptions of invertebrate myelin are mainly based in morphological data and shows sheaths with varied compaction and cellular origin wrapped, both spirally or concentrically, axons with different calibers in appendages and nerve cords. To establish the myelin evolutionary origins and intergroup relationships, very important elements are missing, and that work had as objective study shrimps’ myelin from a molecular perspective. Aiming to identify the proteins components Litopenaeus vannamei myelin sheaths, a myelin enriched fraction was isolated from adult animals’ nerve cords and submitted to Multidimensional Protein Identification Technology (MudPit) proteomic analysis. MudPit was chosen to sidestep the bias of 2D-PAGE against either highly charged or transmembrane proteins. From the 23668 peptides detected, 311 proteins were identified, using the algorithms Mascot and Blast, among which several are nervous system constituents previously reported in vertebrates’ myelin fractions, and many immunoglobulin peptides. When vertebrate myelin typical proteins were pursued, however, only peptides related to proteolipid protein (PLP) were identified. Further search for PLP was performed in the L. vannamei genome sequence incomplete database and resulted in the identification of additional sequences. These findings demonstrates that shrimp myelin have a proteic profile similar to vertebrates’ myelin fractions, also was identified, for the first time in that specie, amino acid sequences related to PLP, one of the most abundant protein in tetrapods’ myelin. Based on the identification of multiple peptides corresponding to immunoglobulin domains typical from adhesion proteins, was used an antibody that recognizes both mammalians’ myelin associated glycoprotein (MAG) isoforms in L. vannamei nerve cords’ frozen section. The results showed a specific binding that needs to be explored with complementary strategies to confirm the identity of shrimp’s myelin antigen. This result suggests the presence, in L. vannamei myelin, of proteins with similar characteristics to those described in vertebrate myelin. These findings, summed to complementary strategies, can contribute to know better myelin’s advent in evolution and the relationship among myelinated animals groups.
Originalmente conceituava-se a mielina como uma inovação evolutiva exclusiva dos vertebrados com mandíbulas, capaz de permitir o aumento na velocidade de transmissão de impulsos nervosos graças à transmissão saltatória. Este conceito tem sido desafiado pela identificação de estruturas morfologicamente equivalentes à mielina em grupos independentes de invertebrados, incluindo anelídeos e crustáceos capazes de garantir propagação de impulsos nervosos em velocidades superiores à de vertebrados. Até o presente momento, a maioria das descrições da mielina dos invertebrados é baseada em dados morfológicos e mostram lamelas com variados graus de compactação e origem celular, envolvendo espiralmente ou concentricamente axônios de diversos calibres nos apêndices corporais ou cordões nervosos destes animais. Para estabelecer as origens evolutivas da mielina e a relação intergrupo, elementos importantíssimos, como a descrição das proteínas componentes, estão faltando. Este trabalho teve como objetivo realizar uma análise do conteúdo protéico da mielina do camarão Litopenaeus vannamei. Para identificar as proteínas componentes das lamelas da mielina uma sub-fração enriquecida em mielina preparada a partir do cordão nervoso ventral de animais adultos foi submetida à análise proteômica pela técnica de identificação multidimensional de proteínas (MudPit). MudPit foi escolhido para otimizar a chance de detecção de proteínas carregadas ou transmebranas, que não são detectadas por 2D-PAGE. Dos 23668 peptídeos detectados, 311 proteínas foram identificadas através do emprego dos algoritmos Mascot e Blast, entre as quais proteínas constituintes do sistema nervoso previamente reportadas nas frações de mielina de vertebrados. Quando proteínas típicas da mielina de vertebrados foram procuradas, apenas peptídeos relacionados à proteína proteolipídica (PLP) foram identificados. Uma busca complementar por seqüências de PLP no banco de dados de ESTs de L. vannamei resultou na identificação de seqüências adicionais. Estes achados demonstram que as proteínas presentes na mielina do L. vannamei refletem um perfil semelhante a frações de mielina de vertebrados, e também a identificação de seqüências relacionadas a PLP, uma das proteínas mais abundantes na mielina dos tetrápodes, pela primeira vez. Com base na identificação de múltiplos peptídeos correspondendo a domínios imunoglobulina típicos de proteínas de adesão na fração de mielina do camarão, utilizamos um anticorpo capaz de reconhecer as duas isoformas da glicoproteína associada à mielina (MAG) de mamíferos em cortes de cordão nervoso de L. vannamei. Os resultados demonstraram uma ligação específica que deverão ser explorados com estratégias complementares a fim de se confirmar a identidade do antígeno presente na mielina do camarão. Estes resultados sugerem a presença de proteínas com características próximas às já descritas na mielina dos vertebrados na mielina de L. vannamei. Estes achados, somados a estratégias complementares, podem contribuir para o melhor entendimento do surgimento da mielina ao longo da evolução e da relação entre os grupos de animais que apresentam mielina. |
