Expression and the Peculiar Enzymatic Behavior of the Trypanosoma cruzi NTH1 DNA Glycosylase

dc.creatorFernando Ormeño
dc.creatorCamila Barrientos
dc.creatorSantiago Ramirez
dc.creatorIván Ponce
dc.creatorLucía Valenzuela
dc.creatorSofía Sepúlveda
dc.creatorMainá Bitar
dc.creatorUlrike Kemmerling
dc.creatorCarlos Renato Machado
dc.creatorGonzalo Cabrera
dc.creatorNorbel Galanti
dc.date.accessioned2026-03-05T20:27:16Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractTrypanosoma cruzi, the etiological agent of Chagas’ disease, presents three cellular forms (trypomastigotes, epimastigotes and amastigotes), all of which are submitted to oxidative species in its hosts. However, T. cruzi is able to resist oxidative stress suggesting a high efficiency of its DNA repair machinery.The Base Excision Repair (BER) pathway is one of the main DNA repair mechanisms in other eukaryotes and in T. cruzi as well. DNA glycosylases are enzymes involved in the recognition of oxidative DNA damage and in the removal of oxidized bases, constituting the first step of the BER pathway. Here, we describe the presence and activity of TcNTH1, a nuclear T. cruzi DNA glycosylase. Surprisingly, purified recombinant TcNTH1 does not remove the thymine glycol base, but catalyzes the cleavage of a probe showing an AP site. The same activity was found in epimastigote and trypomastigote homogenates suggesting that the BER pathway is not involved in thymine glycol DNA repair. TcNTH1 DNA-binding properties assayed in silico are in agreement with the absence of a thymine glycol removing function of that parasite enzyme. Over expression of TcNTH1 decrease parasite viability when transfected epimastigotes are submitted to a sustained production of H2O2.Therefore, TcNTH1 is the only known NTH1 orthologous unable to eliminate thymine glycol derivatives but that recognizes and cuts an AP site, most probably by a beta-elimination mechanism. We cannot discard that TcNTH1 presents DNA glycosylase activity on other DNA base lesions. Accordingly, a different DNA repair mechanism should be expected leading to eliminate thymine glycol from oxidized parasite DNA. Furthermore, TcNTH1 may play a role in the AP site recognition and processing.
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0157270
dc.identifier.issn1932-6203
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/1998
dc.languageInglêspt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.relation.ispartofPLoS ONE
dc.rightsAcesso aberto
dc.subjectTrypanosoma cruzi
dc.subjectDoença de Chagas
dc.subjectReparo do DNA
dc.subject.otherTrypanosoma cruzi
dc.subject.otherEpimastigotes
dc.subject.otherTransfection
dc.subject.otherThymine
dc.subject.otherGlycols
dc.subject.otherDNA repair
dc.subject.otherRecombinant protein purification
dc.subject.otherOligonucleotides
dc.titleExpression and the Peculiar Enzymatic Behavior of the Trypanosoma cruzi NTH1 DNA Glycosylase
dc.title.alternativeExpressão e comportamento enzimático peculiar da DNA glicosilase NTH1 do Trypanosoma cruzi
dc.typeArtigo de periódico
local.citation.epage21
local.citation.issue6
local.citation.spage1
local.citation.volume11
local.description.resumoO Trypanosoma cruzi , agente etiológico da doença de Chagas, apresenta três formas celulares (tripomastigotas, epimastigotas e amastigotas), todas sujeitas a espécies oxidativas em seus hospedeiros. No entanto, o T. cruzi é capaz de resistir ao estresse oxidativo, sugerindo alta eficiência de seu mecanismo de reparo de DNA. A via de Reparo por Excisão de Bases (BER) é um dos principais mecanismos de reparo de DNA em outros eucariotos, incluindo o T. cruzi . As DNA glicosilases são enzimas envolvidas no reconhecimento de danos oxidativos ao DNA e na remoção de bases oxidadas, constituindo a primeira etapa da via BER. Neste trabalho, descrevemos a presença e a atividade da TcNTH1, uma DNA glicosilase nuclear do T. cruzi . Surpreendentemente, a TcNTH1 recombinante purificada não remove a base timina glicol, mas catalisa a clivagem de uma sonda que apresenta um sítio AP. A mesma atividade foi encontrada em homogeneizados de epimastigotas e tripomastigotas, sugerindo que a via de reparo por excisão de base (BER) não está envolvida no reparo do DNA induzido por timina glicol. As propriedades de ligação ao DNA da TcNTH1, avaliadas in silico, estão de acordo com a ausência de uma função de remoção de timina glicol por essa enzima do parasita. A superexpressão de TcNTH1 diminui a viabilidade do parasita quando epimastigotas transfectadas são submetidas a uma produção sustentada de H₂O₂ . Portanto , TcNTH1 é o único ortólogo conhecido de NTH1 incapaz de eliminar derivados de timina glicol, mas que reconhece e cliva um sítio AP, muito provavelmente por um mecanismo de beta-eliminação. Não podemos descartar a possibilidade de que TcNTH1 apresente atividade de DNA glicosilase em outras lesões de bases do DNA. Consequentemente, um mecanismo de reparo de DNA diferente deve ser esperado, levando à eliminação da timina glicol do DNA oxidado do parasita. Além disso, TcNTH1 pode desempenhar um papel no reconhecimento e processamento do sítio AP.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentICB - DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E IMUNOLOGIA
local.publisher.initialsUFMG
local.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA
local.url.externahttps://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0157270

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