Examinando por Autor "Rodríguez Araya, Elvio"

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    1,3,4-oxadiazoles as inhibitors of the atypical member of the BET family bromodomain factor 3 from Trypanosoma cruzi (TcBDF3)
    (Frontiers, 2024-10-01) Alonso, Victoria Lucía; Escalante, Andrea Marta; Rodríguez Araya, Elvio; Frattini, Gianfranco; Tavernelli, Luis Emilio; Moreno, Diego M.; Furlán, Ricardo Luis Eugenio; Serra, Esteban Carlos
    Chagas disease, caused by the protozoan parasite Trypanosoma cruzi, affects millions globally, with increasing urban cases outside of Latin America. Treatment is based on two compounds, namely, benznidazole (BZ) and nifurtimox, but chronic cases pose several challenges. Targeting lysine acetylation, particularly bromodomain-containing proteins, shows promise as a novel antiparasitic target. Our research focuses on TcBDF3, a cytoplasmic protein, which is crucial for parasite differentiation that recognizes acetylated alpha-tubulin. In our previous study, A1B4 was identified as a high-affinity binder of TcBDF3, showing significant trypanocidal activity with low host toxicity in vitro. In this report, the binding of TcBDF3 to A1B4 was validated using differential scanning fluorescence, fluorescence polarization, and molecular modeling, confirming its specific interaction. Additionally, two new 1,3,4-oxadiazoles derived from A1B4 were identified, which exhibited improved trypanocide activity and cytotoxicity profiles. Furthermore, TcBDF3 was classified for the first time as an atypical divergent member of the bromodomain extraterminal family found in protists and plants. These results make TcBDF3 a unique target due to its localization and known functions not shared with higher eukaryotes, which holds promise for Chagas disease treatment.
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    Estudio de la función de TcBDF4 y TcBDF5, dos factores de remodelación de la cromatina de Trypanosoma cruzi
    (2025) Rodríguez Araya, Elvio; Serra, Esteban Carlos
    La enfermedad de Chagas, causada por Trypanosoma cruzi, sigue siendo un problema relevante de salud en América Latina. La regulación de la expresión génica en este parásito ocurre a nivel postranscripcional y está influenciada por mecanismos epigenéticos, incluyendo la acetilación de histonas. En este contexto, las proteínas con bromodominio (BDF) son fundamentales en la regulación epigenética, ya que reconocen residuos de lisina acetilados en histonas y otros sustratos. En T. cruzi, se han identificado ocho BDF con estructuras diversas, cuya función aún no está completamente caracterizada. Esta tesis se centra en el estudio de TcBDF4 y TcBDF5, dos miembros de esta familia, y su integración en complejos asociados a la acetilación de histonas (HARC, por sus siglas en inglés). Se implementó una estrategia experimental multidisciplinaria dividida en cuatro capítulos, combinando enfoques proteómicos, bioinformáticos y funcionales. Mediante el uso de TurboID, se identificaron los interactomas de TcBDF4 y TcBDF5, revelando su participación en los complejos TcCRKT y TcNuA4, este último homólogo al complejo NuA4 de eucariotas superiores. Se determinó que TcBDF5 es un regulador central del grado de compactación de la cromatina, actuando a través de su integración en TcCRKT y su asociación con otros factores de remodelación epigenética. Su función es clave para modular los estados de condensación de la cromatina, equilibrando entre conformaciones más abiertas, que favorecerían la transcripción, y estados más compactos, que restringirían el acceso a la maquinaria transcripcional. El análisis estructural mediante AlphaFold2-multimer y dinámica molecular permitió predecir interacciones directas dentro de estos complejos, las cuales fueron validadas experimentalmente mediante ensayos de doble y triple híbrido en levaduras (Y2H/Y3H). A nivel bioinformático, se empleó una estrategia de ensamblado combinatorio para predecir la organización y estequiometría de los complejos identificados, integrando predicciones de dímeros y oligómeros con herramientas como FoldSeek, CombFold y teoría de grafos. Finalmente, se evaluó el impacto funcional de TcBDF5 en el ciclo de vida del parásito mediante la generación de líneas knockout y sobreexpresantes. Se observaron alteraciones significativas en el crecimiento y la morfología nuclear de los mutantes, lo que sugiere un rol esencial de TcBDF5 en la regulación epigenética de T. cruzi. Además, se identificó el dominio MRG de TcBDF5 como un blanco terapéutico clave, dado su papel en la regulación de la compactación de la cromatina. Este dominio participa en interacciones esenciales dentro del complejo TcCRKT, modulando directamente la transición entre estados más abiertos o compactos. Su inhibición podría representar una estrategia innovadora para alterar la estructura de la cromatina en el parásito y afectar su viabilidad. Los hallazgos de esta tesis aportan información clave sobre la función de TcBDF4 y TcBDF5 y sus interacciones dentro de los complejos HARC. Además, identifican potenciales blancos terapéuticos para el desarrollo de nuevas estrategias contra la enfermedad de Chagas.
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    Identification of novel bromodomain inhibitors of Trypanosoma cruzi bromodomain factor 2 (TcBDF2) using a fluorescence polarization-based high-throughput assay
    (American Society for Microbiology, 2024-06-19) Tavernelli, Luis Emilio; Alonso, Victoria Lucía; Peña, Imanol; Rodríguez Araya, Elvio; Manarin, Romina; Cantizani, Juan; Martin, Julio; Salamanca, Juan; Bamborough, Paul; Calderón, Felix; Gabarro, Raquel; Serra, Esteban Carlos; http://orcid.org/0000-0001-5986-7459
    Bromodomains are structural folds present in all eukaryotic cells that bind to other proteins recognizing acetylated lysines. Most proteins with bromodomains are part of nuclear complexes that interact with acetylated histone residues and regulate DNA replication, transcription, and repair through chromatin structure remodeling. Bromodomain inhibitors are small molecules that bind to the hydrophobic pocket of bromodomains, interfering with the interaction with acetylated histones. Using a fluorescent probe, we have developed an assay to select inhibitors of the bromodomain factor 2 of Trypanosoma cruzi (TcBDF2) using fluorescence polarization. Initially, a library of 28,251 compounds was screened in an endpoint assay. The top 350-ranked compounds were further analyzed in a dose-response assay. From this analysis, seven compounds were obtained that had not been previously characterized as bromodomain inhibitors. Although these compounds did not exhibit significant trypanocidal activity, all showed bona fide interaction with TcBDF2 with dissociation constants between 1 and 3 µM validating these assays to search for bromodomain inhibitors.