Aproximación al estudio de las sirtuinas de g. Duodenalis: Evaluación y caracterización de un nuevo candidato

Abstract

Giardia duodenalis is a protozoan of medical interest since it is the causative agent of giardiasis, the gastrointestinal disease with the highest incidence worldwide, for which there is still no vaccine or efficient treatment. In order to find new pharmacological targets against this parasite, the study of enzymes of its energy metabolism such as sirtuins, adenine dinucleotide-dependent nicotinamide (NAD) have been addressed. Previously, in the Basic Research Laboratory in Biochemistry - LIBBIQ, G. duodenalis sirtuins have been studied and GdSir2.1 was identified as a NAD-dependent cytoplasmic deacetylase, in parallel, GdSir2.2 was also identified as a dependent deacetylase of NAD, but nuclear subcellular location. In this work, we studied another candidate for sirtuin (GdSir2.3) through the use of bioinformatics tools for the construction of structural models; and the development of experimental tools such as the recombinant protein and the production of antibodies that allowed the identification of the endogenous protein in the parasite. With the bioinformatics tools, typical characteristics of the Sirtuine family were identified in the candidate's sequence. On the other hand, with the experimental tools the recombinant protein 6xHisGdSir2.3 was obtained, which when evaluated enzymatically demonstrated NADdependent deacetylase activity; and that served as an antigen in the production of IgY-α6xHisGdSir2.3 for the identification of endogenous protein in trophozoites and cysts of G. duodenalis finding a cytoplasmic distribution in both stages. The above corresponds to what is documented in other studies where GdSir2.3 is pointed out as an important regulator of encysting due to its increased expression during this stage of the life cycle, constituting it as a promising pharmacological target for the control of this parasitemia

Giardia duodenalis es un protozoario de interés médico ya que es el agente causal de la giardiasis, la enfermedad gastrointestinal de mayor incidencia a nivel mundial, para la cual no se cuenta aún con una vacuna o un tratamiento eficiente. En aras de buscar nuevos blancos farmacológicos contra este parásito se ha abordado el estudio de las enzimas de su metabolismo energético como las sirtuinas, deacetilasas dependientes del dinucleótido de adenina y nicotinamida (NAD). Previamente en el Laboratorio de Investigaciones Básicas en Bioquímica – LIBBIQ se han estudiado las sirtuinas de G. duodenalis y se identificó a la GdSir2.1 como una deacetilasa citoplasmática dependiente de NAD, paralelamente, se identificó a GdSir2.2 también como una deacetilasa dependiente de NAD, pero de localización subcelular nuclear. En este trabajo se estudió otro candidato a sirtuina (GdSir2.3) mediante el uso de herramientas bioinformáticas para la construcción de modelos estructurales; y el desarrollo de herramientas experimentales como la proteína recombinante y la producción de anticuerpos que permitieron identificar la proteína endógena en el parásito. Con las herramientas bioinformáticas se identificaron características típicas de la familia sirtuina en la secuencia del candidato. Por otra parte, con las herramientas experimentales se obtuvo la proteína recombinante 6xHis – GdSir2.3 que al ser evaluada enzimáticamente demostró actividad deacetilasa dependiente de NAD; y que sirvió como antígeno en la producción de los IgY – α – 6xHisGdSir2.3 para la identificación de la proteína endógena en trofozoítos y quistes de G. duodenalis encontrando una distribución citoplasmática en ambos estadios. Lo anterior corresponde por lo documentado en otros estudios donde se señala a GdSir2.3 como un importante regulador de la enquistación debido a su aumento de expresión durante esta etapa del ciclo de vida, constituyéndola como un blanco farmacológico promisorio para el control de esta parasitemia