Browsing by Author "Serra, Esteban C."
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Item Bromodominios citoplasmáticos y acetilación de proteínas no nucleares en Trypanosoma cruzi(Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas, 2015-03-30) Alonso, Victoria Lucía; Serra, Esteban C.Trypanosoma cruzi es un protozoo flagelado y el agente etiológico de la enfermedad de Chagas. Tiene un ciclo de vida complejo que alterna entre dos huéspedes y por lo menos tres estadios de desarrollo diferentes. Este parásito presenta características únicas que lo hacen un interesante modelo para el estudio de diversas problemáticas de las células eucariotas. El bromodominio es un dominio proteico de unión a lisinas acetiladas, descripto originariamente en proteínas de unión a histonas acetiladas. Este dominio volutivamente conservado se encuentra comúnmente en proteínas nucleares que cumplen funciones relacionadas con la regulación de la estructura de la cromatina y la activación transcripcional. La capacidad única del bromodominio de reconocer lisinas acetiladas se relaciona con un nuevo mecanismo de regulación de las interacciones proteína-proteína vía acetilación de lisinas, el cual tiene amplias consecuencias en variados procesos celulares. En el genoma de Trypanosoma cruzi están presentes seis secuencias codificantes para proteínas con bromodominios. Nos propusimos caracterizar una de ellas, denominada Factor con Bromodominio 3 (TcBDF3), y evaluar su expresión en el parásito, su localización subcelular, su capacidad de interaccionar con sustratos acetilados y su rol en la biología de los tripanosomas. TcBDF3 se expresa en todos los estadios del ciclo de vida, presentando una localización atípica. En epimastigotes y amastigotes se encuentra en el citoplasma, flagelo y bolsillo flagelar mientras que en tripomastigotes solo en el flagelo. Pudimos determinar que este bromodominio es capaz de interaccionar con la α-tubulina acetilada presente en el citoesqueleto y flagelo de T. cruzi. Además, esta unión perece ser específica ya que no es capaz de reconocer histonas acetiladas. La sobre-expresión de una versión truncada de TcBDF3 hace que se pierda la localización flagelar y disminuye la capacidad de los epimastigotes de diferenciarse a tripomastigotes, proceso denominado metaciclogénesis. Al sobre-expresar de manera inducible una versión salvaje y una doble mutante puntual de TcBDF3 observamos nuevamente una disminución en la tasa de metaciclogénesis y efectos en las tasas de infección in vitro (esta doble mutante no posee la capacidad de unir α-tubulina acetilada). Estos resultados sugieren que este bromodominio es esencial para Trypanosoma cruzi y jugaría un papel importante en el proceso de diferenciación e infección. Finalmente, ensayamos distintos inhibidores de bromodominios comerciales sobre epimastigotes de T. cruzi y determinamos la capacidad de uno de ellos de unirse a TcBDF3 recombinante. Los resultados obtenidos durante este trabajo de tesis nos permiten proponer que TcBDF3 es esencial para el crecimiento y diferenciación de T. cruzi y que podría ser un blanco interesante para el desarrollo de nuevas drogas tripanosidas. Por otro lado, se abren nuevos interrogantes sobre el rol de la acetilación en la dinámica del citoesqueleto y como los bromodominios pueden participar en diversos mecanismos de regulación tanto dentro como fuera del núcleo.Item Caracterización de la proteína con bromodominio BDF1 de Trypanosoma cruzi (TcBDF1) y su participación en la acetilación de proteínas glicosomales(Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas, 2016-03-14) Ritagliati, Carla; Serra, Esteban C.Trypanosoma cruzi es un protozoo flagelado y el agente etiológico de la enfermedad de Chagas. Tiene un ciclo de vida complejo que alterna entre dos huéspedes y por lo menos tres estadíos de desarrollo diferentes. Actualmente, el tratamiento de la enfermedad de Chagas depende de drogas que son tóxicas para el hospedador y susceptibles a mecanismos de resistencia del parásito. Por lo tanto es necesario encontrar nuevos blancos para determinar alternativas terapeúticas más eficientes. Además, este parásito presenta características únicas que lo hacen un interesante modelo para el estudio de diversos procesos propios de las células eucariotas. La acetilación se ha revelado en los últimos años como una de las modificaciones postranscripcionales más frecuentes, tanto en bacterias como en células eucariotas, de naturaleza conservada y ubicua, lo que sugiere un alto poder regulatorio que lleva a compararla con la fosforilación de proteínas. Esta es una modificación covalente llevada a cabo por enzimas denominadas Lisina Acetiltransferasas y Lisina Deacetilasas. El bromodominio, es el único dominio proteico de unión a lisina acetilada, presente casi exclusivamente en proteínas de localización nuclear. Para entender mejor la acetilación como mecanismo de regulación celular nos propusimos identificar las proteínas acetiladas de T. cruzi, caracterizar el Factor con Bromodominio 1 (TcBDF1) y dos lisina deacetilasas de la familia Sir2 (sirtuinas, TcSIR2RP1 y TcSIR2RP3). En este trabajo se identificaron por primera vez proteínas acetiladas (150) en T. cruzi, distribuídas entre los distintos compartimentos celulares e involucradas en una amplia variedad de funciones. Como era de esperar, el número de proteínas acetiladas en T. cruzi es más cercano al de Toxoplasma y Plasmodium falciparum que al de células de mamíferos o plantas. A pesar de que el número de proteínas acetiladas detectadas depende de la profundidad del análisis, los datos presentados sugieren fuertemente que la acetilación es una modificación crítica encontrada en todos los reinos y que hay una presión selectiva para mantener esta actividad aún después de una adaptación a vida parasitaria. TcBDF1 se expresa en todos los estadíos del ciclo de vida, pero presenta una expresión diferencial, siendo más abundante en el estadío infectivo (tripomastigotes) que en lo replicativos (epimastigotes y amastigotes). En epimastigotes, se concentra en los glicosomas, dirigido por una señal de transporte peroxisomal tipo II (PTS‐2). La sobreexpresión de la proteína salvaje produce epimastigotes con morfología aberrante que casi no se replican, pero los tripomastigotes sobreexpresantes son más infectivos. Por otro lado, la sobreexpresión de la proteína con una doble mutación puntual en el sitio de unión de la lisina acetilada, no es deletérea para el crecimiento de epimastigotes. Los resultados obtenidos nos permiten proponer que TcBDF1 forma parte de un complejo proteico glicosomal que participaría en la regulación de la acetilación de distintas proteínas presentes en esta organela, modulando la actividad metabólica o el importe de proteínas a la misma. Esto significaría que todos los componentes básicos de las vías de señalización por acetilación nucleares también estarían presentes en el citoplasma y en el glicosoma. TcSIR2RP1 es una proteína citoplasmática que presenta una expresión diferencial en los distintos estadíos: es más abundante en los estadíos replicativos que en el infectivo. Su sobreexpresión no afecta el crecimiento de epimastigotes ni su morfología, pero éstos se diferencian más eficientemente a tripomastigotes y resultan más infectivos. TcSIR2RP3 posee una localización mitocondrial y una expresión diferencial a lo largo del ciclo de vida de T. cruzi, es más abundante en epimastigotes que en amastigotes y no se observa en tripomastigotes, al menos en las condiciones ensayadas. TcSIR2RP3 está involucrada en la respuesta al estrés oxidativo. Su sobreexpresión modifica el crecimiento de epimastigotes pero no afecta su morfología ni su tasa de metaciclogénesis. La capacidad infectiva de los tripomastigotes se ve levemente disminuída pero la tasa de duplicación de los amastigotes intracelulares aumentada. En conjunto, nuestros resultados sugieren que la actividad de las sirtuinas es importante para la proliferación de las formas replicativas, para la interacción huésped‐parásito y para la diferenciación entre los distintos estadíos, pero cada una está involucrada en diferentes procesos. Actualmente, está en auge el desarrollo de inhibidores de deacetilasas por su potencial para el tratamiento de enfermedades infeccionas y no infeccionas. Nuestros resultados contribuyen al conocimiento de la localización y función de estas enzimas y las cepas sobreexpresantes de sirtuinas contruídas en este trabajo pueden ser herramientas utiles para ensayar inhibidores de sirtuinas con fines terapeúticos.Item In Vitro Drug Screening Against All Life Cycle Stages of Trypanosoma cruzi Using Parasites Expressing β-galactosidase(MyJove Corporation, 2021-11) Alonso, Victoria Lucía; Manarin, Romina; Perdomo, Virginia Gabriela; Gulin, Julián Ernesto Nicolás; Serra, Esteban C.; Cribb, PamelaTrypanosoma cruzi is the causative agent of Chagas disease (ChD), an endemic disease of public health importance in Latin America that also affects many non-endemic countries due to the increase in migration. This disease affects nearly 8 million people, with new cases estimated at 50,000 per year. In the 1960s and 70s, two drugs for ChD treatment were introduced: nifurtimox and benznidazole (BZN). Both are effective in newborns and during the acute phase of the disease but not in the chronic phase, and their use is associated with important side effects. These facts underscore the urgent need to intensify the search for new drugs against T. cruzi. T. cruzi is transmitted through hematophagous insect vectors of the Reduviidae and Hemiptera families. Once in the mammalian host, it multiplies intracellularly as the non-flagellated amastigote form and differentiates into the trypomastigote, the bloodstream non-replicative infective form. Inside the insect vector, trypomastigotes transform into the epimastigote stage and multiply through binary fission. This paper describes an assay based on measuring the activity of the cytoplasmic β-galactosidase released into the culture due to parasites lysis by using the substrate, chlorophenol red β-D-galactopyranoside (CPRG). For this, the T. cruzi Dm28c strain was transfected with a β-galactosidase-overexpressing plasmid and used for in vitro pharmacological screening in epimastigote, trypomastigote, and amastigote stages. This paper also describes how to measure the enzymatic activity in cultured epimastigotes, infected Vero cells with amastigotes, and trypomastigotes released from the cultured cells using the reference drug, benznidazole, as an example. This colorimetric assay is easily performed and can be scaled to a high-throughput format and applied to other T. cruzi strains.Item Update on the biological relevance of lysine acetylation as a novel drug target in trypanosomatids(Bentham Science Publishers) Martinez Peralta, Gonzalo; Serra, Esteban C.; Alonso, Victoria Lucía