Bromodominios citoplasmáticos y acetilación de proteínas no nucleares en Trypanosoma cruzi
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Fecha
2015-03-30
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Editor
Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas
Resumen
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.
Descripción
Palabras clave
Trypanosoma cruzi, Bromodominios, Acetilación