Molecular and antigenic characterization of Trypanosoma cruzi TolT proteins

Background: TolT was originally described as a Trypanosoma cruzi molecule that accumulated on the trypomastigote flagellum bearing similarity to bacterial TolA colicins receptors. Preliminary biochemical studies indicated that TolT resolved in SDS-PAGE as ~3–5 different bands with sizes between 34 and 45 kDa, and that this heterogeneity could be ascribed to differences in polypeptide glycosylation. However, the recurrent identification of TolT-deduced peptides, and variations thereof, in trypomastigote proteomic surveys suggested an intrinsic TolT complexity, and prompted us to undertake a thorough reassessment of this antigen. Methods/Principle findings: Genome mining exercises showed that TolT constitutes a larger-than-expected family of genes, with at least 12 polymorphic members in the T. cruzi CL Brener reference strain and homologs in different trypanosomes. According to structural features, TolT deduced proteins could be split into three robust groups, termed TolT-A, TolT-B, and TolT-C, all of them showing marginal sequence similarity to bacterial TolA proteins and canonical signatures of surface localization/membrane association, most of which were herein experimentally validated. Further biochemical and microscopy-based characterizations indicated that this grouping may have a functional correlate, as TolT-A, TolT-B and TolT-C molecules showed differences in their expression profile, sub-cellular distribution, post-translational modification(s) and antigenic structure. We finally used a recently developed fluorescence magnetic beads immunoassay to validate a recombinant protein spanning the central and mature region of a TolT-B deduced molecule for Chagas disease serodiagnosis. Conclusion/Significance: This study unveiled an unexpected genetic and biochemical complexity within the TolT family, which could be exploited for the development of novel T. cruzi biomarkers with diagnostic/therapeutic applications.Fil: Lobo, Mabel Maite. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Balouz, Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Melli, Luciano Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Carlevaro, Giannina Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Cortina, María Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Camara, María de los Milagros. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Canepa, Gaspar Exequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Carmona, Santiago Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Altcheh, Jaime Marcelo. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Niños "Ricardo Gutiérrez"; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Campetella, Oscar Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Ciocchini, Andres Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Agüero, Fernan Gonzalo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Mucci, Juan Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Buscaglia, Carlos Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; Argentin