Heat Shock Protein 90 Inhibitors as Broad Spectrum Anti-Infectives

Combating stress is one of the prime requirements for any organism. For parasitic microbes, stress levels are highest during the growth inside the host. Their survival depends on their ability to acclimatize and adapt to new environmental conditions. Robust cellular machinery for stress response is, therefore, both critical and essential especially for pathogenic microorganisms. Microbes have cleverly exploited stress proteins as virulence factors for pathogenesis in their hosts. Owing to its ability to sense and respond to the stress conditions, Heat shock protein 90 (Hsp90) is one of the key stress proteins utilized by parasitic microbes. There are growing evidences for the critical role played by Hsp90 in the growth of pathogenic organisms like Candida, Giardia, Plasmodium, Trypanosoma, and others. This review, therefore, explores potential of exploiting Hsp90 as a target for the treatment of infectious diseases. This molecular chaperone has already gained attention as an effective anti-cancer drug target. As a result, a lot of research has been done at laboratory, preclinical and clinical levels for several Hsp90 inhibitors as potential anti-cancer drugs. In addition, lot of data pertaining to toxicity studies, pharmacokinetics and pharmacodynamics studies, dosage regime, drug related toxicities, dose limiting toxicities as well as adverse drug reactions are available for Hsp90 inhibitors. Therefore, repurposing/repositioning strategies are also being explored for these compounds which have gone through advanced stage clinical trials. This review presents a comprehensive summary of current status of development of Hsp90 as a drug target and its inhibitors as candidate anti-infectives. A particular emphasis is laid on the possibility of repositioning strategies coupled with pharmaceutical solutions required for fulfilling needs for ever growing pharmaceutical infectious disease market.

Heat Shock Protein 90 regulates encystation in Entamoeba

Enteric protozoan Entamoeba histolytica is a major cause of debilitating diarrheal infection worldwide with high morbidity and mortality. Even though the clinical burden of this parasite is very high, this infection is categorized as a neglected disease. Parasite is transmitted through feco-oral route and exhibit two distinct stages namely - trophozoites and cysts. Mechanism and regulation of encystation is not clearly understood. Previous studies have established the role of Heat shock protein 90 (Hsp90) in regulating stage transition in various protozoan parasites like Giardia, Plasmodium, Leishmania, and Toxoplasma. Our study for the first time reports that Hsp90 plays a crucial role in life cycle of Entamoeba as well. We identify Hsp90 to be a negative regulator of encystation in Entamoeba. We also show that Hsp90 inhibition interferes with the process of phagocytosis in Entamoeba. Overall, we show that Hsp90 plays an important role in virulence and transmission of Entamoeba.

Ecologia alimentar e estratégias de germinação de sementes consumidas por marsupiais (Didelphimorphia: Didelphidae) em uma área de Cerrado no sudeste do Brasil

No Brasil, a Família Didelphidae é composta por 54 espécies com ampla distribuição por diferentes habitats e um padrão de consumo alimentar que pode variar desde espécies mais frugívoras até as mais insetívoras/carnívoras. O objetivo deste estudo foi avaliar a relação entre a dieta de sete espécies de didelfídeos (Caluromys philander, Didelphis albiventris, Gracilinanus agilis, G. microtarsus, Marmosa (Micoureus) paraguayana, Marmosops incanus e Metachirus nudicaudatus) e a seleção de recursos alimentares (artrópodes e frutos) disponíveis. O estudo foi realizado entre novembro de 2009 e outubro de 2011, em uma área de mata ciliar de cerrado no Parque Estadual do Rio Preto, Minas Gerais, Brasil. Artrópodes, frutos, flores e vertebrados foram consumidos em diferentes proporções pelas espécies estudadas. Flores e vertebrados foram consumidos preferencialmente na estação seca e a diversidade da dieta de todas as espécies foi maior durante a estação chuvosa. Nem todos os recursos (artrópodes e frutos) foram consumidos de acordo com sua disponibilidade na área de estudo. Apesar de abundante, Hymenoptera (Formicidade) foi rejeitado por todas as espécies, sendo consumido abaixo de sua disponibilidade local. Os didelfídeos selecionaram frutos de Melastomataceae (Clidemia urceolata e Miconia spp.) e rejeitaram frutos de Rubiaceae, um recurso altamente abundante na área de estudo. Os resultados sugerem que o frequente consumo de um item alimentar pode estar associado tanto com a preferência (seleção) por parte do consumidor, bem como com a disponibilidade local do recurso. A maior parte das sementes, que permaneceram intactas após passagem pelo trato digestório dos animais, não apresentou diferenças significativas em suas taxas de germinação quando comparadas com as sementes do grupo controle e o tempo médio de dormência das sementes consumidas pelos marsupiais variou entre 30 (Cipocereus minensis) e 175 dias (Cordiera sessilis). Gracilinanus agilis e G. microtarsus, que ocorrem em simpatria na área de estudo, apesar de apresentarem uma alta sobreposição de nicho apresentaram diferenças no uso do habitat e na diversidade da dieta.

As comunidades de anfíbios e lagartos dos remanescentes de restingas do estado do Espírito Santo: uma análise da ocorrência e distribuição das espécies

Ecologicamente, comunidades são conjuntos de populações convivendo no mesmo espaço e tempo. A forma como as espécies que compõem estas comunidades, como elas se distribuem e como estão estruturadas, depende de inúmeros fatores, entre eles históricos, biogeográficos e evolutivos. Neste estudo, buscamos compreender como as comunidades de anfíbios anuros e de lagartos estão estruturadas e quais fatores ambientais e de degradação são determinantes nesta estruturação. Amostramos cinco remanescentes de restinga no estado do Espírito Santo, utilizando método de procura ativa em transecções lineares nas diferentes fisionomias vegetais destes ecossistemas. Realizamos amostragens nas estações seca e de chuvas em todas as restingas, e somamos um total de 60 horas de esforço amostral para os anfíbios e 75 horas para os lagartos. Registramos um total de 32 espécies de anfíbios anuros conjuntamente nos cinco remanescentes de restinga, sendo duas destas espécies endêmicas deste ecossistema: Scinax agilis e Melanophryniscus setiba. A restinga do Parque Paulo Cesar Vinha foi o remanescente com a maior riqueza de espécies de anuros, enquanto a restinga da Reserva Biológica de Comboios foi, comparativamente, o remanescente com menor riqueza de espécies. Em termos de composição de espécies, as restingas de Praia das Neves e Paulo Cesar Vinha foram as mais similares, enquanto a restinga de Comboios foi a mais distante na análise de agrupamento. Registramos no conjunto de restingas seis modos reprodutivos para as espécies de anuros, sendo 75% deles relacionados aos ambientes aquáticos. A disponibilidade de locais de desova esteve positivamente relacionada à riqueza de espécies. Todos os mesohábitats das restingas, com exceção das fitofisionomias de halófila-psamófila, foram utilizados pelos indivíduos registrados, entretanto, uma porcentagem considerável dos indivíduos foi encontrada nos alagados. Em relação às comunidades de lagartos, adotamos além dos nossos dados, aqueles disponíveis em Dias e Rocha (2014) e aqueles disponíveis em Winck (2012). Registramos um total de 23 espécies de lagartos nos remanescentes de restinga amostrados nos estados do Rio de Janeiro, Espírito Santo e Bahia. Observamos que as comunidades presentes nos remanescentes estudados possuem considerável diferenciação entre elas. A diversidade beta (β) foi elevada enquanto o grau de aninhamento foi intermediário. Registramos ainda a presença do lagarto exótico invasor Hemidactylus mabouia em ambiente natural nos remanescentes de restinga estudados neste Tese. Encontramos 45 indivíduos, distribuídos em três dos cinco remanescentes amostrados. Registramos ainda ovos de H. mabouia (2 deles eclodidos) em dois dos cinco locais estudados, indicando que o recrutamento de indivíduos está ocorrendo com sucesso nas populações invasoras. A presença de H. mabouia esteve relacionada à restingas com maior frequência de degradação ambiental. Consideramos que os dados obtidos nesta tese, fornecem informações de considerável importância para o entendimento da estrutura das comunidades de anfíbios e lagartos nos ecossistemas de restinga ao longo da costa brasileira

基于磷酸丙糖异构酶基因序列的蓝氏贾第鞭毛虫分子系统发育的研究

[目的 ]探讨蓝氏贾第鞭毛虫种内系统发育及遗传多样性。 [方法 ]对不同来源虫株的磷酸丙糖异构酶(tim)基因进行 PCR扩增、序列测定后 ,用简约法和 NJ法构建分子系统树进行系统学分析。 [结果 ]在所测序列中共有 12 4个位点存在变异 (2 3% ) ,且大多数为发生在第三密码子的同义突变 ,两种构树方法所得两树的分枝结构相似 ,均将受试的 16株蓝氏贾第鞭毛虫分为明显的两组。 [结论 ]tim基因可作为研究蓝氏贾第鞭毛虫群体遗传结构一个有效的遗传标记

从基因组分析贾第虫的核糖体合成系统

为探讨贾第虫细胞核内核糖体合成系统, 及与典型的真核生物有何差异, 首先, 确定在典型真核生 物中参与核糖体合成的条共有的保守蛋白, 然后用这些蛋白搜索贾第虫基因组以调查它们在贾第虫中的直 系同源蛋白的情况, 以对贾第虫的核糖体合成系统作一了解。结果表明贾第虫具有条这些蛋白的直系同 源蛋白, 包括参与甲基化和假尿嚓咙化的蛋白复合体成员, 以及存在于、和复合体中的蛋 白。贾第虫的核糖体合成系统与典型的真核生物相似, 但还有条蛋白在贾第虫基因组中找不到同源蛋白。 这意味着贾第虫的核糖体合成系统较典型的真核生物简单。贾第虫虽然没有核仁结构, 但其核糖体亚基合成的 途径和机制可能与真核细胞相似, 参与的成分不同于无核仁结构的原核生物, 可能相对简单。

蓝氏贾第虫核纤层蛋白基因的初步研究

贾第虫一度被认为是迄今已知的最原始的真核细胞, 但近来争议日盛。利用PCR 和测序等技术, 对 蓝氏贾第虫( Giardia lamblia) 的核纤层蛋白(lamin) 基因进行了研究。结果表明: 蓝氏贾第虫基因组中存在 一个编码具有明显lamin 特征的基因序列。如该基因序列的3′- 端具有编码与核内膜亲和的特征性模体(motif ) CaaX 的序列; 具有B 型lamin 基因所特有的高度保守的27 bp 片段, 该片段编码高度保守的位于α螺旋杆状区 的9 氨基酸片段等。同时, 这些序列特征又与多细胞的后生动物存在一定差异。这些事实说明在贾第虫中已经 进化产生了典型真核细胞的B 型lamin (基因) 或至少是类似B 型的lamin (基因) , 该生物的进化地位可能并 非过去所认为的那么原始。

Nuclear matrix of the most primitive eukaryote Archezoa

Accumulating evidence suggests that unicellular Archezoa are the most primitive eukaryotes and their nuclei are of significance to the study of evolution of the eukaryotic nucleus. Nuclear matrix is an ubiquitous important structure of eukaryotic nucleus; its evolution is certainly one of the most important parts of the evolution of nucleus. To study the evolution of nuclear matrix, nuclear matrices of Archezoa are investigated. Giardia lamblia cells are extracted sequentially. Both embedment-free section EM and whole mount cell EM of the extracted cells show that, like higher eukaryotes, this species has a residual nuclear matrix in its nucleus and rich intermediate filaments in its cytoplasm, and the two networks connect with each other to form a united network. But its nuclear matrix does not have nucleolar matrix and its lamina is not as typical as that of higher eukaryotes; Western blotting shows that lamina of Giardia and two other Archezoa Entamoeba invadens and Trichomonas vaginali all contain only one polypeptide each which reacts with a mammalia anti-lamin polyclonal serum and is similar to lamin B (67 ku) of mammlia in molecular weight. According to the results and references, it is suggested that nuclear matrix is an early acquisition of the eukaryotic nucleus, and it and the "eukaryotic chromatin" as a whole must have originated very early in the process of evolution of eukaryotic cell, and their origin should be an important prerequisite of the origin of eukaryotic nucleus; in the iamin (gene) family, B-type lamins (gene) should be the ancestral type and that A-type lamins (gene) might derive therefrom.

Phylogenetic positions of several amitochondriate protozoa - Evidence from phylogenetic analysis of DNA topoisomerase II

Several groups of parasitic protozoa, as represented by Giardia, Trichomonas, Entamoeba and Microsporida, were once widely considered to be the most primitive extant eukaryotic group - Archezoa. The main evidence for this is their 'lacking mitochondria' and possessing some other primitive features between prokaryotes and eukaryotes, and being basal to all eukaryotes with mitochondria in phylogenies inferred from many molecules. Some authors even proposed that these organisms diverged before the endosymbiotic origin of mitochondria within eukaryotes. This view was once considered to be very significant to the study of origin and evolution of eukaryotic cells (eukaryotes). However, in recent years this has been challenged by accumulating evidence from new studies. Here the sequences of DNA topoisomerase 11 in G lamblia, T vaginalis and E histolytica were identified first by PCR and sequencing, then combining with the sequence data of the microsporidia Encephalitozoon cunicul and other eukaryotic groups of different evolutionary positions from GenBank, phylogenetic trees were constructed by various methods to investigate the evolutionary positions of these amitochondriate protozoa. Our results showed that since the characteristics of DNA topoisomerase 11 make it avoid the defect of 'long-branch attraction' appearing in the previous phylogenetic analyses, our trees can not only reflect effectively the relationship of different major eukaryotic groups, which is widely accepted, but also reveal phylogenetic positions for these amitochondriate protozoa, which is different from the previous phylogenetic trees. They are not the earliest-branching eukaryotes, but diverged after some mitochondriate organisms such as kinetoplastids and mycetozoan; they are not a united group but occupy different phylogenetic positions. Combining with the recent cytological findings of mitochondria-like organelles in them, we think that though some of them (e.g. diplomonads, as represented by Giardia) may occupy a very low evolutionary position, generally these organisms are not as extremely primitive as was thought before; they should be polyphyletic groups diverging after the endosymbiotic origin of mitochondrion to adapt themselves to anaerobic parasitic life.

源真核生物贾第虫与原细菌着丝粒/动粒蛋白的免疫印迹检查

报道了以蓝氏贾第虫(Giardia lamblia)作为源真核生物的代表进行检查, 并与三大枝原细菌(archaebacteria)的代表进行了比较, 贾第虫的着丝粒/动粒蛋白是最接近于原细菌的有关蛋白的。

生物的分界与前源真核生物界的提出

通过对贾第虫(Giardia)细胞的研究、观察, 发现双滴虫类的细胞核有两个极原始的特征: (1)还没有进化出核仁; (2)核被膜尚不完整。它们在核分裂方面也是极原始的。据此提出可把源真核生物(Archezoa)超界中的源真核生物界划分为两个界, 即以双滴虫门为代表的前源真核生物(Proarchezoa)界和包含目前所知的其他源真核生物的后源真核生物(Metarchezoa)界。

涡鞭毛虫(甲藻)着丝粒/动粒蛋白的检索

用ACA血清作荧光观察, 隐沟虫细胞动粒蛋白表明, 隐沟虫的这些蛋白虽结合在核骨架上, 但在间期时并不形成点状的前着丝粒。免疫印迹检查表明隐沟虫和尖尾虫的着丝粒蛋白B彼此一致, 而且与四膜虫和眼虫也高度一致。但用ACA血清作免疫印迹检查时, 尖尾虫的蛋白虽与四膜虫和眼虫的相近, 与隐沟虫的却有极大的差异。以抗动粒蛋白的单抗作此种检查时, 尖尾虫与眼虫的反应带相同, 而隐沟虫则与源真核生物(Archezoa)贾第虫(Giardia lamblia)的相同; 而且隐沟虫和贾第虫都与几种原细菌有两条相同的反应带。

无核仁原生动物蓝氏贾第虫rDNA的分布

过去的工作已表明,源真核生物(Archezoa)中的双滴虫类极其原始,核中尚无核仁发生,以蓝氏贾第虫(Giardia lamblia)作为双滴虫类的代表,用高度特异的核仁组织区银染法(改良的Ag-Ⅰ法,李靖炎,1985)在电镜下检视其rDNA在核中的分布。结果发现,代表rDNA之所在的银粒并不集中形成任何类似核仁组织区或核仁纤维区的结构;在作为对照的小眼虫(Euglena gracilis)体内,银粒则完全集中在核仁纤维区中,因此,作者以为贾第虫rDNA的这种分布代表着核仁组织区进化形成以前的一种原始状态。

中国活泼泥溞(甲壳纲:双甲目)之考正

<正> 从1990年4月11日采自江西省贵溪县一个池塘的浮游生物标本中,检出雌性泥溞(Ilyocryptus)8个,鉴定为活泼泥溞(I.agilis Kurz,1878)。主要特征为: 体长0.60—0.86mm。侧面观略呈梨形,头窄小而后缘很宽大。壳面无遗留的蜕皮,不

红娘华腸寄生蛐屬(Retortamonas)鞭毛虫一新种

红娘华蛐的身体结构,一般与Mackinnon所述的R.(Embadomonas) agilis和Corradetti所述的R.grillotalpae相似,特别近似Geiman所述的R.caudacus(图15,16)。但红娘华蛐有大约等於体长2/3的大胞口,和长於或等於体长的针状尾巴,而且无论在生活时或固定染色後,头部均向背後扭曲(此较图1和15)。这些特性,显然与过去文獻中所记载的种类不同,故(氵夬)定为蛐属——新种。