Published November 4, 2019
| Version v1
Publication
Open
Role of<i>Trypanosoma cruzi</i>nucleoside diphosphate kinase 1 in DNA-damage responses
Creators
- 1. University of Buenos Aires
Description
Abstract NME23/NDPK proteins are well conserved proteins found in all living organism. Besides their catalytic activity of nucleoside diphosphate kinase (NDPK) they are considered multifunctional, which were first characterized as non-metastatic proteins in mammalian cells. Later, increasing evidences placed NME/NDPK as proteins involved in DNA stability such as gene regulation and DNA-repair. TcNDPK1 is the canonical NDPK isoform present in the parasite Trypanosoma cruzi , orthologous to NME23-H1/H2 which has been shown to have in vitro nuclease activity and DNA-binding properties. In the present study we investigate the role of TcNDPK1 in DNA-damage responses using heterologous gene expression systems and over-expression in epimastigote cells. We found that different strains of bacteria, WT and ndk -mutants, expressing the enzyme decreased about 5 fold and 18 fold the spontaneous mutation rate, respectively. In addition, yeasts lacking the endogenous gene YNK1 ( YNK1- ) and expressing TcNDPK1, were significantly more resistant to different concentrations of hydrogen peroxide and were less sensible to UV radiation than controls. Parasites over-expressing TcNDPK1 were able to withstand different genotoxic stresses caused by hydrogen peroxide, phleomycin and hidroxyurea. In addition, under oxidative damage, TcNDPK1 over-expressing parasites presented lesser genomic damage and augmented levels of poly(ADP)ribose and poly(ADP)ribose polymerase, an enzyme involved in DNA repair. These results strongly suggest that TcNDPK1 is involved in the maintenance of parasite genomic-DNA integrity, thus, giving rise to a novel function.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
بروتينات NME23/NDPK المجردة هي بروتينات محفوظة جيدًا موجودة في جميع الكائنات الحية. إلى جانب نشاطها الحفاز من كيناز ثنائي فوسفات النوكليوزيد (NDPK)، فإنها تعتبر متعددة الوظائف، والتي تم وصفها لأول مرة على أنها بروتينات غير نقيلية في خلايا الثدييات. في وقت لاحق، وضعت الأدلة المتزايدة NME/NDPK كبروتينات تشارك في استقرار الحمض النووي مثل تنظيم الجينات وإصلاح الحمض النووي. TcNDPK1 هو الشكل المتماثل لـ NDPK المتعارف عليه والموجود في الطفيلي المثقبي الكروزي ، متعامد مع NME23 - H1/H2 والذي ثبت أنه يحتوي على نشاط نوكلياز في المختبر وخصائص ربط الحمض النووي. في هذه الدراسة، نقوم بالتحقيق في دور TcNDPK1 في استجابات تلف الحمض النووي باستخدام أنظمة التعبير الجيني غير المتجانسة والإفراط في التعبير في خلايا epimastigote. وجدنا أن سلالات مختلفة من البكتيريا، WT و ndk - mutants، التي تعبر عن الإنزيم انخفضت حوالي 5 أضعاف و 18 ضعف معدل الطفرة التلقائية، على التوالي. بالإضافة إلى ذلك، كانت الخمائر التي تفتقر إلى الجين الداخلي YNK1 (YNK1 -) والتي تعبر عن TcNDPK1، أكثر مقاومة بشكل ملحوظ لتركيزات مختلفة من بيروكسيد الهيدروجين وكانت أقل حساسية للأشعة فوق البنفسجية من الضوابط. كانت الطفيليات المفرطة في التعبير عن TcNDPK1 قادرة على تحمل الضغوط السمية الجينية المختلفة الناجمة عن بيروكسيد الهيدروجين والفلوميسين والهيدروكسيوريا. بالإضافة إلى ذلك، تحت التلف التأكسدي، قدمت الطفيليات مفرطة التعبير TcNDPK1 ضررًا جينيًا أقل ومستويات متزايدة من بوليميراز الريبوز (ADP) والبولي(ADP)، وهو إنزيم يشارك في إصلاح الحمض النووي. تشير هذه النتائج بقوة إلى أن TcNDPK1 يشارك في الحفاظ على سلامة الحمض النووي الجيني للطفيلي، مما يؤدي إلى وظيفة جديدة.Translated Description (French)
Résumé Les protéines NME23/NDPK sont des protéines bien conservées que l'on trouve dans tous les organismes vivants. Outre leur activité catalytique de nucléoside diphosphate kinase (NDPK), ils sont considérés comme multifonctionnels, qui ont d'abord été caractérisés comme des protéines non métastatiques dans les cellules de mammifères. Plus tard, de plus en plus de preuves ont placé le NME/NDPK en tant que protéines impliquées dans la stabilité de l'ADN, telles que la régulation des gènes et la réparation de l'ADN. TcNDPK1 est l'isoforme canonique de la NDPK présente dans le parasite Trypanosoma cruzi , orthologue à NME23-H1/H2, qui s'est avérée avoir une activité nucléase in vitro et des propriétés de liaison à l'ADN. Dans la présente étude, nous étudions le rôle de TcNDPK1 dans les réponses aux dommages de l'ADN en utilisant des systèmes d'expression génique hétérologues et la surexpression dans les cellules épimastigotes. Nous avons constaté que différentes souches de bactéries, mutants WT et ndk, exprimant l'enzyme, diminuaient respectivement d'environ 5 fois et 18 fois le taux de mutation spontanée. De plus, les levures dépourvues du gène endogène YNK1 ( YNK1- ) et exprimant TcNDPK1, étaient significativement plus résistantes à différentes concentrations de peroxyde d'hydrogène et étaient moins sensibles au rayonnement UV que les témoins. Les parasites surexprimant TcNDPK1 ont pu résister à différents stress génotoxiques causés par le peroxyde d'hydrogène, la phléomycine et l'hidroxyurée. De plus, sous dommages oxydatifs, les parasites surexprimant TcNDPK1 présentaient des dommages génomiques moindres et des niveaux augmentés de poly(ADP)ribose et de poly(ADP)ribose polymérase, une enzyme impliquée dans la réparation de l'ADN. Ces résultats suggèrent fortement que TcNDPK1 est impliqué dans le maintien de l'intégrité de l'ADN génomique du parasite, donnant ainsi naissance à une nouvelle fonction.Translated Description (Spanish)
Las proteínas NME23/NDPK son proteínas bien conservadas que se encuentran en todos los organismos vivos. Además de su actividad catalítica de la nucleósido difosfato quinasa (NDPK), se consideran multifuncionales, que se caracterizaron por primera vez como proteínas no metastásicas en células de mamíferos. Más tarde, el aumento de las evidencias colocó a NME/NDPK como proteínas involucradas en la estabilidad del ADN, como la regulación génica y la reparación del ADN. TcNDPK1 es la isoforma canónica de NDPK presente en el parásito Trypanosoma cruzi , ortóloga a NME23-H1/H2, que se ha demostrado que tiene actividad nucleasa in vitro y propiedades de unión al ADN. En el presente estudio investigamos el papel de TcNDPK1 en las respuestas al daño del ADN utilizando sistemas de expresión génica heterólogos y la sobreexpresión en células de epimastigoto. Encontramos que diferentes cepas de bacterias, mutantes WT y ndk, que expresan la enzima disminuyeron aproximadamente 5 veces y 18 veces la tasa de mutación espontánea, respectivamente. Además, las levaduras que carecen del gen endógeno YNK1 ( YNK1- ) y que expresan TcNDPK1, fueron significativamente más resistentes a diferentes concentraciones de peróxido de hidrógeno y fueron menos sensibles a la radiación UV que los controles. Los parásitos que sobreexpresan TcNDPK1 fueron capaces de soportar diferentes tensiones genotóxicas causadas por el peróxido de hidrógeno, la fleomicina y la hidroxiurea. Además, bajo daño oxidativo, los parásitos que sobreexpresan TcNDPK1 presentaron menos daño genómico y niveles aumentados de poli(ADP)ribosa y poli(ADP)ribosa polimerasa, una enzima involucrada en la reparación del ADN. Estos resultados sugieren fuertemente que TcNDPK1 está involucrada en el mantenimiento de la integridad del ADN genómico del parásito, lo que da lugar a una función novedosa.Files
830257.full.pdf.pdf
Files
(930.7 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:8190b3647db2d5a0003b4ce56bd85412
|
930.7 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- دور<i>المثقبية</i> كروز نوكليوزيد ثنائي فوسفات كيناز 1 في استجابات تلف الحمض النووي
- Translated title (French)
- Rôle de<i>Trypanosoma cruzi</i>nucléoside diphosphate kinase 1 dans les réponses aux dommages de l'ADN
- Translated title (Spanish)
- Papel de la nucleósido difosfato quinasa 1 de<i> Trypanosoma cruzi</i> en las respuestas al daño del ADN
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2986871069
- DOI
- 10.1101/830257
References
- https://openalex.org/W1483456869
- https://openalex.org/W1576310345
- https://openalex.org/W1675529036
- https://openalex.org/W1964853140
- https://openalex.org/W1971607072
- https://openalex.org/W1977315934
- https://openalex.org/W1979183792
- https://openalex.org/W1985802263
- https://openalex.org/W1988503039
- https://openalex.org/W1995364852
- https://openalex.org/W1997358657
- https://openalex.org/W1998186485
- https://openalex.org/W2002033007
- https://openalex.org/W2004997409
- https://openalex.org/W2007599495
- https://openalex.org/W2015630069
- https://openalex.org/W2026743476
- https://openalex.org/W2028585334
- https://openalex.org/W2032347556
- https://openalex.org/W2040569641
- https://openalex.org/W2042164753
- https://openalex.org/W2046244929
- https://openalex.org/W2047348552
- https://openalex.org/W2057234832
- https://openalex.org/W2073173819
- https://openalex.org/W2073532957
- https://openalex.org/W2073887966
- https://openalex.org/W2089925638
- https://openalex.org/W2091563160
- https://openalex.org/W2106765641
- https://openalex.org/W2111967267
- https://openalex.org/W2125116394
- https://openalex.org/W2147338798
- https://openalex.org/W2204738007
- https://openalex.org/W2305542705
- https://openalex.org/W2399338035
- https://openalex.org/W2759301668
- https://openalex.org/W2810280974
- https://openalex.org/W2901917316