The pentose phosphate pathway in Trypanosoma cruzi: a potential target for the chemotherapy of Chagas disease

Anais da Academia Brasileira de Ciências

卷:79

关键词: Trypanosoma cruzi;    doença de Chagas;    via das pentoses fosfato;    estresse oxidativo;    produção de NADPH;    Trypanosoma cruzi;    Chagas disease;    pentose phosphate pathway;    oxidative stress;    NADPH generation;   

DOI  :  10.1590/S0001-37652007000400007

来源: DOAJ

【 摘 要 】

Trypanosoma cruzi is highly sensitive to oxidative stress caused by reactive oxygen species. Trypanothione, the parasite's major protection against oxidative stress, is kept reduced by trypanothione reductase, using NADPH; the major source of the reduced coenzyme seems to be the pentose phosphate pathway. Its seven enzymes are present in the four major stages in the parasite's biological cycle; we have cloned and expressed them in Escherichia coli as active proteins. Glucose 6-phosphate dehydrogenase, which controls glucose flux through the pathway by its response to the NADP/NADPH ratio, is encoded by a number of genes per haploid genome, and is induced up to 46-fold by hydrogen peroxide in metacyclic trypomastigotes. The genes encoding 6-phosphogluconolactonase, 6-phosphogluconate dehydrogenase, transaldolase and transketolase are present in the CL Brener clone as a single copy per haploid genome. 6-phosphogluconate dehydrogenase is very unstable, but was stabilized introducing two salt bridges by site-directed mutagenesis. Ribose-5-phosphate isomerase belongs to Type B; genes encoding Type A enzymes, present in mammals, are absent. Ribulose-5-phosphate epimerase is encoded by two genes. The enzymes of the pathway have a major cytosolic component, although several of them have a secondary glycosomal localization, and also minor localizations in other organelles.
Trypanosoma cruzi é altamente sensível ao estresse oxidativo causado por espécies reativas do oxigênio. Tripanotiona, o principal protetor do parasita contra o estresse oxidativo, é mantido reduzido pela tripanotiona redutase, pela presença deNADPH; a principal fonte da coenzima reduzida parece ser a via da pentose fosfato. As sete enzimas dessa via estão presentes nos quatro principais estágios do ciclo biológico do parasita; nós clonamos e expressamos as enzimas em Escherichia coli como proteínas ativas. Glucose 6-fosfato desidrogenase, que controla o fluxo da glucose da via em resposta à relação NADP/NADPH, é codificada por um número de genes por genoma haplóide e é induzida até 46-vezes por peróxido de hidrogênio em trypomastigotas metacíclicos. Os genes que codificam 6-fosfogluconolactonase, 6-fosfogluconato desidrogenase, transaldolase e transcetolase estão presentes no clone CL Brener como cópia única por genoma haplóide. 6-fosfogluconato desidrogenase é muito instável, mas foi estabilizada introduzindo duas pontes salinas por mutagênese sítio-dirigida. A Ribose-5-fosfato isomerase pertence ao Tipo B; genes que codificam enzimas Tipo A, presentes em mamíferos estão ausentes. A Ribulose-5-fosfato epimerase é codificada por dois genes. As enzimas da via têm um componente citosólico principal, embora várias delas tenham uma localização glicosomal secundária e também, localizações em menor número em outras organelas.

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