Deiminasa de peptidilarginina (PAD) y deiminación post-traduccional de proteínas: Nuevas perspectivas sobre el metabolismo de Alveolata, la regulación epigenética y las interacciones huésped-patógeno
Autores: Kristmundsson, Árni; Erlingsdóttir, Ásthildur; Lange, Sigrun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Deiminasa de peptidilarginina (PAD) y deiminación post-traduccional de proteínas: Nuevas perspectivas sobre el metabolismo de Alveolata, la regulación epigenética y las interacciones huésped-patógeno
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Alveolados
Apicomplejos
Croméridos
PADs
Proteínas deiminadas
Interacciones huésped-patógeno
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Los alveolados (Superfilo Alveolata) comprenden un grupo de eucariotas unicelulares que han adoptado modos de nutrición extremadamente diversos, como la depredación, la fotoautotrofía y el parasitismo. Los alveolados consisten en varios filos principales, incluidos los apicomplejos, un gran grupo de parásitos intracelulares obligados que forman esporas, y los croméridos, que se cree que son los ancestros fototróficos de los apicomplejos parasitarios. Las vías moleculares involucradas en las interacciones huésped-patógeno de Alveolata, la regulación epigenética y el metabolismo en el desarrollo de parásitos aún no se comprenden completamente. Las peptidilarginina deiminasas (PAD) son una familia de enzimas conservadas filogenéticamente que causan la deiminación post-traduccional de proteínas, afectando la función de las proteínas a través de la conversión de arginina a citrulina en una amplia gama de proteínas diana, contribuyendo a la multifuncionalidad de las proteínas en procesos fisiológicos y patológicos. La identificación de objetivos de proteínas deiminadas en parásitos alveolados puede, por lo tanto, proporcionar una nueva perspectiva sobre la supervivencia de patógenos y las interacciones huésped-patógeno. El estudio actual evaluó los homólogos de PAD y los perfiles de proteínas deiminadas de dos parásitos alveolados, (Chromerida) y (Apicomplexa). El análisis histológico verificó una fuerte expresión citoplasmática de PAD en ambos Alveolados, detectó proteínas deiminadas en compartimentos nucleares y citoplasmáticos de los parásitos alveolados y verificó la presencia de histona H3 citrulinada en el núcleo de Alveolata, indicando roles en la regulación epigenética. La citrulinación de la histona H3 también se encontró significativamente elevada en el tejido huésped, indicativa de la formación de trampas extracelulares de neutrófilos, un mecanismo de defensa del huésped contra una variedad de patógenos, particularmente aquellos que son demasiado grandes para la fagocitosis. El análisis proteómico de proteínas deiminadas de ambos Alveolata identificó vías GO y KEGG que se relacionan fuertemente con la regulación metabólica y genética, con algunas diferencias específicas entre el apicomplejo y el cromérido. Nuestros hallazgos proporcionan nuevas perspectivas sobre los roles de la familia de enzimas conservadas PAD/ADI en la regulación de vías metabólicas y epigenéticas en parásitos alveolados, posiblemente también relacionadas con su ciclo de vida y las interacciones huésped-patógeno.
Descripción
Los alveolados (Superfilo Alveolata) comprenden un grupo de eucariotas unicelulares que han adoptado modos de nutrición extremadamente diversos, como la depredación, la fotoautotrofía y el parasitismo. Los alveolados consisten en varios filos principales, incluidos los apicomplejos, un gran grupo de parásitos intracelulares obligados que forman esporas, y los croméridos, que se cree que son los ancestros fototróficos de los apicomplejos parasitarios. Las vías moleculares involucradas en las interacciones huésped-patógeno de Alveolata, la regulación epigenética y el metabolismo en el desarrollo de parásitos aún no se comprenden completamente. Las peptidilarginina deiminasas (PAD) son una familia de enzimas conservadas filogenéticamente que causan la deiminación post-traduccional de proteínas, afectando la función de las proteínas a través de la conversión de arginina a citrulina en una amplia gama de proteínas diana, contribuyendo a la multifuncionalidad de las proteínas en procesos fisiológicos y patológicos. La identificación de objetivos de proteínas deiminadas en parásitos alveolados puede, por lo tanto, proporcionar una nueva perspectiva sobre la supervivencia de patógenos y las interacciones huésped-patógeno. El estudio actual evaluó los homólogos de PAD y los perfiles de proteínas deiminadas de dos parásitos alveolados, (Chromerida) y (Apicomplexa). El análisis histológico verificó una fuerte expresión citoplasmática de PAD en ambos Alveolados, detectó proteínas deiminadas en compartimentos nucleares y citoplasmáticos de los parásitos alveolados y verificó la presencia de histona H3 citrulinada en el núcleo de Alveolata, indicando roles en la regulación epigenética. La citrulinación de la histona H3 también se encontró significativamente elevada en el tejido huésped, indicativa de la formación de trampas extracelulares de neutrófilos, un mecanismo de defensa del huésped contra una variedad de patógenos, particularmente aquellos que son demasiado grandes para la fagocitosis. El análisis proteómico de proteínas deiminadas de ambos Alveolata identificó vías GO y KEGG que se relacionan fuertemente con la regulación metabólica y genética, con algunas diferencias específicas entre el apicomplejo y el cromérido. Nuestros hallazgos proporcionan nuevas perspectivas sobre los roles de la familia de enzimas conservadas PAD/ADI en la regulación de vías metabólicas y epigenéticas en parásitos alveolados, posiblemente también relacionadas con su ciclo de vida y las interacciones huésped-patógeno.