Finding of a novel fungal immunomodulatory protein coding sequence in Ganoderma australe

Finding of a novel fungal immunomodulatory protein coding sequence in Ganoderma australe

Germán Ariel López Gartner, Andrea González Muñoz, Kelly Johana Botero Orozco

Título en ingles: Finding of a novel fungal immunomodulatory protein coding sequence in Ganoderma australe Título en español: Hallazgo de una nueva secuencia codificadora para una proteína inmunomoduladora de origen fúngico en Ganoderma australe SHORT TITLE: A novel hypothetical immunomodulatory protein in Ganoderma australe Abstract:  Among the most common human diseases with immune system compromise are autoimmune diseases, cancer, and the acquired immunodeficiency syndrome (AIDS). Many of these diseases still have no treatment or their therapies have undesirable side effects. This has aroused a great interest in the search for new natural products with therapeutic potential and scientifically proven effects, showing minimal side effects. Formal clinical and pharmacological investigation in various medicinal fungi of the genus Ganoderma (Ganodermataceae) has shown immunomodulatory effects and tumor growth inhibition in mammals, attributable to the presence of immunomodulatory proteins and other secondary metabolites. To date, six fungal immunomodulatory proteins (FIPs) have been reported in Ganoderma. This paper seeks to advance in the discovery of immunomodulatory proteins present in Ganoderma australe, through mycelium transcriptome 454 Roche® pyrosequencing (RNA-seq) and bioinformatics analyses. The results suggest the presence of gene sequences related to an immunomodulatory protein which has been reported only once in other fungal species Taiwanofungus camphoratus. The candidate gene sequences found in G. australe exhibit high identity values in their amino acid composition and predicted protein secondary structure with the protein reported for Tai. camphoratus. According to present knowledge about the action mechanisms of these proteins, it is possible to suggest that this is a promising molecule for the treatment and prevention of diseases associated with certain immune deficiencies, cancer, and other diseases with compromised immune systems. Future studies are proposed in order to determine its immunomodulatory potential using in vitro and in vivo assays.  Keywords: Ganoderma, fungal immunomodulatory protein, immunomodulation, transcriptome, therapeutic Resumen: Enfermedades comunes como las autoinmunes, el cáncer y el síndrome de inmunodeficiencia adquirida aún no tienen tratamiento o sus terapias tienen efectos secundarios indeseables. Ello ha suscitado el interés en la investigación de bioproductos con potencial terapéutico, que no impliquen efectos secundarios. Investigaciones farmacológicas y clínicas en algunos hongos medicinales del género Ganoderma (Ganodermataceae) han comprobado efectos inmunomoduladores e inhibidores de crecimiento tumoral en mamíferos, atribuibles a la presencia de proteínas fúngicas inmunomoduladoras (FIPs) y otros metabolitos secundarios. Este trabajo busca avanzar en el descubrimiento de proteínas inmunomoduladoras presentes en Ganoderma australe, mediante la secuenciación del transcriptoma de micelio por tecnología de pirosecuenciación 454 Roche® (RNA-seq) y análisis bioinformáticos. Los resultados sugieren la presencia de secuencias génicas relacionadas con una proteína inmunomoduladora que se ha reportado en la especie de hongos Taiwanofungus camphoratus. Las secuencias génicas candidatas halladas en G. australe exhiben una altos valores de similitud en sus predicciones de composición aminoacídica y estructura secundaria proteica con la proteína reportada para Tai. camphoratus. Los mecanismos de acción de este tipo de proteínas inmunomoduladoras sugieren que se trata de una molécula con potencial promisorio para el tratamiento y prevención de enfermedades con compromiso del sistema inmunológico y el cáncer. Se proponen nuevos estudios que permitan determinar el potencial inmunomodulador de la proteína hipotética hallada mediante estudios in vivo e in vitro. Palabras clave: Ganoderma, proteína fúngica inmunomoduladora, inmunomodulación, transcriptoma, terapéutica Recibido: Febrero 18 de 2014  Aprobado: octubre 10 de 2014

2014

Ganoderma, Immunomodulation, Therapeutic, fungal immunomodulatory protein, transcriptome

10.15446/rev.colomb.biote.v16n2.38747

Revista Colombiana de Biotecnología

Universidad Nacional de Colombia

Biotechnology