RPA-1 from Leishmania amazonensis (LaRPA-1) structurally differs from other eukaryote RPA-1 and interacts with telomeric DNA via its N-terminal OB-fold domain

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo das interações in vivo entre as proteínas teloméricas LaRPA-1 e LaRbp38 usando o sistema do duplo híbrido

A leishmaniose é um conjunto de doenças infecciosas causadas por parasitas do gênero Leishmania, que afligem milhões de pessoas no mundo, tendo a cada ano dois milhões de novos casos e 70 mil mortes. As drogas utilizadas no tratamento das diferentes formas clínicas da doença apresentam alta toxicidade e baixa eficácia, além de apresentarem muitos efeitos colaterais e colaborarem com o aparecimento de parasitas e vetores resistentes. Devido a estas adversidades, o desenvolvimento de novas terapias para o tratamento desta parasitose é incentivada pela Organização Mundial da Saúde (OMS) e um maior conhecimento sobre a biologia molecular destes protozoários poderá facilitar estas descobertas. Ultimamente, os telômeros, estruturas nucleoproteícas nos terminais dos cromossomos de eucariotos, têm sido alvo intenso de estudos, que visam utilizá-los como alvo terapêutico contra tumores malignos e microrganismos patogênicos. Os telômeros geralmente se apresentam como estruturas dinâmicas onde ocorrem interações entre o DNA e proteínas, resultando na formação do complexo telomérico, que é responsável pela proteção e manutenção dos cromossomos e estabilidade do genoma, caracterizando uma função imprescindível para viabilidade celular. Componentes do complexo telomérico de Leishmania amazonensis foram identificados por ensaios bioquímicos em extratos positivos para a atividade de telomerase. Entre estes componentes identificou-se as proteínas LaRPA-1 (L. amazonensis Replication Protein A-1) e a LaRbp38 (L. amazonensis RNA binding protein) as quais mostraram habilidade de interagir com o DNA telomérico in vitro e in vivo. Mais recentemente, utilizando-se ensaios de imunoprecipitação e de captura por “pull-down” foi demonstrado que estas proteínas fazem parte de um mesmo complexo nos telômeros do parasita. Este trabalho pretende confirmar estas possíveis interações entre as proteínas teloméricas LaRPA-1 e ...

Clonagem, expressão e purificação de três mutantes truncados da proteína LaRPA-1 de Leishmania amazonensis

A leishmaniose é uma doença que atinge milhões de pessoas no mundo e, de acordo com a FUNASA, está se espalhando por todas as regiões do Brasil. O tratamento desta zoonose é ineficaz, pois os fármacos utilizados apresentam muitos efeitos colaterais e colaboram com o aparecimento de parasitas e vetores resistentes. Portanto um maior conhecimento sobre a biologia molecular destes protozoários poderá facilitar o descobrimento de novas terapias e desenvolvimento de drogas antiparasitárias. O complexo telomérico é formado pela interação de DNA com proteínas, sendo que estas últimas podem também interagir entre si. A proteína RPA de eucariotos compreende um complexo trimérico subdividido em três subunidades. Este cumpre independentemente ou juntamente com outras proteínas diversas funções vitais para a célula, entre elas, auxiliar na manutenção dos telômeros e ajudar a recrutar a telomerase. Além disso, ela parece ser um dos principais componentes do complexo de proteínas que interagem com o terminal simples fita telomérico de protozoários tripanosomatídeos. Curiosamente, em Leishmania spp., as subunidades 2 e 3, ao contrário da subunidade 1 da RPA, não fazem parte do complexo telomérico. Portanto a LaRPA-1 pode apresentar comportamentos peculiares quando comparada a RPA dos outros eucariotos, e se tornar um importante alvo ao se estudar a biologia molecular do parasita. Este trabalho tem como objetivo clonar, expressar e purificar os três diferentes mutantes truncados da proteína LaRPA-1 para, futuramente, utilizar-se estas proteínas recombinantes como ligantes em ensaios de interação proteína:proteína, visando mapear possíveis sítios ou domínios na proteína LaRPA-1.O gene que codifica LaRPA-1 já encontrava-se clonado e sequenciado no laboratório de Telômeros da UNESP de Botucatu....(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Leishmania replication protein A-1 binds in vivo single-stranded telomeric DNA

Replication protein A (RPA) is a highly conserved heterotrimeric single-stranded DNA-binding protein involved in different events of DNA metabolism. In yeast, subunits 1 (RPA-1) and 2 (RPA-2) work also as telomerase recruiters and, in humans, the complex unfolds G-quartet structures formed by the 3' G-rich telomeric strand. In most eukaryotes, RPA-1 and RPA-2 bind DNA using multiple OB fold domains. In trypanosomatids, including Leishmania, RPA-1 has a canonical OB fold and a truncated RFA-1 structural domain. In Leishmania amazonensis, RPA-1 alone can form a complex in vitro with the telomeric G-rich strand. In this work, we show that LaRPA-1 is a nuclear protein that associates in vivo with Leishmania telomeres. We mapped the boundaries of the OB fold DNA-binding domain using deletion mutants. Since Leishmania and other trypanosomatids lack homologues of known telomere end binding proteins, our results raise questions about the function of RPA-1 in parasite telomeres. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

DNA and heparin chaperone the refolding of purified recombinant replication protein A subunit 1 from Leishmania amazonensis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

The natural absence of RPA1N domain did not impair Leishmania amazonensis RPA-1 participation in DNA damage response and telomere protection.

We have previously shown that the subunit 1 of Leishmania amazonensis RPA (LaRPA-1) alone binds the G-rich telomeric strand and is structurally different from other RPA-1. It is analogous to telomere end-binding proteins described in model eukaryotes whose homologues were not identified in the protozoan's genome. Here we show that LaRPA-1 is involved with damage response and telomere protection although it lacks the RPA1N domain involved with the binding with multiple checkpoint proteins. We induced DNA double-strand breaks (DSBs) in Leishmania using phleomycin. Damage was confirmed by TUNEL-positive nuclei and triggered a G1/S cell cycle arrest that was accompanied by nuclear accumulation of LaRPA-1 and RAD51 in the S phase of hydroxyurea-synchronized parasites. DSBs also increased the levels of RAD51 in non-synchronized parasites and of LaRPA-1 and RAD51 in the S phase of synchronized cells. More LaRPA-1 appeared immunoprecipitating telomeres in vivo and associated in a complex containing RAD51, although this interaction needs more investigation. RAD51 apparently co-localized with few telomeric clusters but it did not immunoprecipitate telomeric DNA. These findings suggest that LaRPA-1 and RAD51 work together in response to DNA DSBs and at telomeres, upon damage, LaRPA-1 works probably to prevent loss of single-stranded DNA and to assume a capping function.

Verificação da formação de complexos protéicos nos telômeros de L. amazonensis

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo das interações entre a proteína TRF de Leishmania amazonensis (LaTRF) e suas possíveis parcerias

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Genética) - IBB

Obtenção de uma nova proteína recombinante componente do complexo telemérico LAGT1 de Leishmania Amazonensis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)