Análisis estructural y funcional de la Nicotinamida/Nicotinato mononucleótido adenililtransferasa de Plasmodium falciparum (PfNMNAT)

Abstract

La malaria es causada por los parásitos Plasmodium , transmitida por la picadura de un mosquito hembra. Existen cinco especies que pueden infectar al humano, entre las cuales Plasmodium falciparum es el responsable de casi todas las muertes por dicha enfermedad. El parásito cuenta con dos fases de reproducción: sexual en el mosquito y la asexual en el humano. En los eritrocitos el parásito toma los aminoácidos esenciales para su metabolismo a partir del grupo globina; el grupo hemo se oxida formando radicales libres, los cuales son tóxicos. P. falciparum tiene provisto una serie de sistemas antioxidantes que le permiten sobrevivir en estas condiciones. Algunos de estos sistemas dependen directamente del poder reductor del parásito proporcionado por la NADPH, para lo cual es necesario que el parásito aumente la actividad de vías como la pentosa fosfato y secuencialmente el metabolismo del NAD+. Dentro de la biosíntesis de esta molécula podemos resaltar una enzima clave, la Nicotinamida/Nicotinato monucleótido adenililtransferasa (NMNAT), punto de convergencia entre las vías de biosíntesis. En este trabajo se continuó con la caracterización del metabolismo del NAD+ en el parásito a través de la enzima PfNMNAT, mediante la optimización de la expresión y purificación de la proteína recombinante silvestre y mutantes, análisis de la expresión de la NMNAT estadios intraeritrocíticos del parásito, e igualmente se identificó la localización subcelular. Las evidencias obtenidas indicaron diferencias notables entre la proteína analizada en relación con las NMNATs ortólogas humanas; lo que sugiere que el proceso de biosíntesis del NAD+ en P. falciparum es un blanco farmacológico promisorio.

Abstract. Malaria is caused by the parasites Plasmodium , transmitted by the bite of a female mosquito. There are five species that can infect humans, among which Plasmodium falciparum is responsible for almost all deaths from a disease. The parasite has two phases of reproduction: sexual in the mosquito and asexual in the human. In erythrocytes the parasite takes the amino acids essential for metabolism from the globin group; The heme group oxidizes to form free radicals, which are toxic. P. falciparum has a number of antioxidant systems that allow it to survive in these conditions. Some of these systems depend directly on the parasite power reducer provided by NADPH, for which it is necessary for the parasite to increase the activity of pathways such as pentose phosphate and sequentially the metabolism of NAD +. Within the biosynthesis of this molecule may highlight a key enzyme, Nicotinamide/Nicotinate monucleotide adenylyl transferase (NMNAT), point of convergence between biosynthetic pathways. In this work we continued with the characterization of the metabolism of NAD + in the parasite through the enzyme PfNMNAT, by optimizing the expression and purification of recombinant wild protein and mutants, analyzing the expression of NMNAT intraeritrocitic stages of the parasite, and the subcellular localization was also identified. The evidences obtained indicated remarkable differences between the protein analyzed in relation to NMNATs orthologous humans; What suggests that the process of biosynthesis of NAD + is P. falciparum is a promising pharmacological target.