Published March 29, 2019 | Version v1
Publication Open

Identification of O-Glcnacylated Proteins in Trypanosoma cruzi

Creators

  • 1. Universidad Nacional Autónoma de México
  • 2. Benito Juárez Autonomous University of Oaxaca
  • 3. Aix-Marseille University
  • 4. Inserm
  • 5. Instituto Tecnológico de Oaxaca
  • 6. National Technological Institute of Mexico
  • 7. Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle
  • 8. University of Lille
  • 9. French National Centre for Scientific Research

Description

Originally an anthropozoonosis in the Americas, Chagas disease has spread from its previous borders through migration. It is caused by the protozoan Trypanosoma cruzi. Differences in disease severity have been attributed to a natural pleomorphism in T. cruzi. Several post-translational modifications (PTMs) have been studied in T. cruzi, but to date no work has focused on O-GlcNAcylation, a highly conserved monosaccharide-PTM of serine and threonine residues mainly found in nucleus, cytoplasm, and mitochondrion proteins. O-GlcNAcylation is thought to regulate protein function analogously to protein phosphorylation; indeed, crosstalk between both PTMs allows the cell to regulate its functions in response to nutrient levels and stress. Herein, we demonstrate O-GlcNAcylation in T. cruzi epimastigotes by three methods: by using specific antibodies against the modification in lysates and whole parasites, by click chemistry labeling, and by proteomics. In total, 1,271 putative O-GlcNAcylated proteins and six modification sequences were identified by mass spectrometry (data available via ProteomeXchange, ID PXD010285). Most of these proteins have structural and metabolic functions that are essential for parasite survival and evolution. Furthermore, O-GlcNAcylation pattern variations were observed by antibody detection under glucose deprivation and heat stress conditions, supporting their possible role in the adaptive response. Given the numerous biological processes in which O-GlcNAcylated proteins participate, its identification in T. cruzi proteins opens a new research field in the biology of Trypanosomatids, improve our understanding of infection processes and may allow us to identify new therapeutic targets.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

في الأصل مرض حيواني بشري في الأمريكتين، انتشر مرض شاغاس من حدوده السابقة من خلال الهجرة. وهو ناتج عن البروتوزوان المثقبي الكروزي. تعزى الاختلافات في شدة المرض إلى تعدد الأشكال الطبيعي في T. cruzi. تمت دراسة العديد من تعديلات ما بعد الترجمة (PTMs) في T. cruzi، ولكن حتى الآن لم يركز أي عمل على O - GlcNAcylation، وهو أحادي السكاريد المحفوظ للغاية - PTM لبقايا السيرين والثريونين الموجودة أساسًا في النواة والسيتوبلازم وبروتينات الميتوكوندريون. يُعتقد أن O - GlcNAcylation تنظم وظيفة البروتين بشكل مشابه لفسفرة البروتين ؛ في الواقع، يسمح التشابك بين كل من PTMs للخلية بتنظيم وظائفها استجابة لمستويات المغذيات والإجهاد. هنا، نعرض O - GlcNAcylation في T. cruzi epimastigotes بثلاث طرق: باستخدام أجسام مضادة محددة ضد التعديل في المحللات والطفيليات بأكملها، عن طريق وضع العلامات الكيميائية بالنقرات، وبعلم البروتينات. في المجموع، تم تحديد 1271 من البروتينات المفترضة O - GlcNAcylated وستة متواليات تعديل من خلال قياس الطيف الكتلي (البيانات المتاحة عبر ProteomeXchange، ID PXD010285). معظم هذه البروتينات لها وظائف هيكلية وأيضية ضرورية لبقاء الطفيليات وتطورها. علاوة على ذلك، لوحظت اختلافات في نمط O - GlcNAcylation عن طريق اكتشاف الأجسام المضادة في ظل ظروف الحرمان من الجلوكوز والإجهاد الحراري، مما يدعم دورها المحتمل في الاستجابة التكيفية. بالنظر إلى العمليات البيولوجية العديدة التي تشارك فيها بروتينات O - GlcNAcylated، فإن تحديدها في بروتينات T. cruzi يفتح مجالًا بحثيًا جديدًا في بيولوجيا المثقبيات، ويحسن فهمنا لعمليات العدوى وقد يسمح لنا بتحديد أهداف علاجية جديدة.

Translated Description (French)

À l'origine une anthropozoonose dans les Amériques, la maladie de Chagas s'est propagée de ses frontières précédentes par la migration. Elle est causée par le protozoaire Trypanosoma cruzi. Les différences de gravité de la maladie ont été attribuées à un pléomorphisme naturel chez T. cruzi. Plusieurs modifications post-traductionnelles (PTM) ont été étudiées chez T. cruzi, mais à ce jour, aucun travail ne s'est concentré sur l'O-GlcNAcylation, un monosaccharide-PTM hautement conservé de résidus de sérine et de thréonine principalement présents dans les protéines du noyau, du cytoplasme et de la mitochondrie. On pense que l'O-GlcNAcylation régule la fonction des protéines de manière analogue à la phosphorylation des protéines ; en effet, la diaphonie entre les deux PTM permet à la cellule de réguler ses fonctions en réponse aux niveaux de nutriments et au stress. Ici, nous démontrons la O-GlcNAcylation dans les épimastigotes de T. cruzi par trois méthodes : en utilisant des anticorps spécifiques contre la modification dans les lysats et les parasites entiers, par marquage de la chimie du clic et par protéomique. Au total, 1 271 protéines O-GlcNAcylées putatives et six séquences de modification ont été identifiées par spectrométrie de masse (données disponibles via ProteomeXchange, ID PXD010285). La plupart de ces protéines ont des fonctions structurelles et métaboliques essentielles à la survie et à l'évolution des parasites. De plus, des variations du modèle de O-GlcNAcylation ont été observées par détection d'anticorps dans des conditions de privation de glucose et de stress thermique, soutenant leur rôle possible dans la réponse adaptative. Compte tenu des nombreux processus biologiques auxquels participent les protéines O-GlcNAcylées, son identification dans les protéines T. cruzi ouvre un nouveau champ de recherche dans la biologie des Trypanosomatides, améliore notre compréhension des processus infectieux et peut nous permettre d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques.

Translated Description (Spanish)

Originalmente una antropozoonosis en las Américas, la enfermedad de Chagas se ha propagado desde sus fronteras anteriores a través de la migración. Es causada por el protozoo Trypanosoma cruzi. Las diferencias en la gravedad de la enfermedad se han atribuido a un pleomorfismo natural en T. cruzi. Se han estudiado varias modificaciones postraduccionales (MPT) en T. cruzi, pero hasta la fecha ningún trabajo se ha centrado en la O-GlcNAcilación, una MPT monosacárida altamente conservada de residuos de serina y treonina que se encuentran principalmente en el núcleo, el citoplasma y las proteínas mitocondriales. Se cree que la O-GlcNAcylation regula la función de las proteínas de manera análoga a la fosforilación de proteínas; de hecho, la diafonía entre ambas PTM permite que la célula regule sus funciones en respuesta a los niveles de nutrientes y al estrés. Aquí, demostramos la O-GlcNAcilación en epimastigotes de T. cruzi mediante tres métodos: mediante el uso de anticuerpos específicos contra la modificación en lisados y parásitos completos, mediante marcaje químico clic y mediante proteómica. En total, se identificaron 1.271 supuestas proteínas O-GlcNAciladas y seis secuencias de modificación mediante espectrometría de masas (datos disponibles a través de ProteomeXchange, ID PXD010285). La mayoría de estas proteínas tienen funciones estructurales y metabólicas que son esenciales para la supervivencia y evolución del parásito. Además, se observaron variaciones en el patrón de O-GlcNAcilación mediante la detección de anticuerpos en condiciones de privación de glucosa y estrés por calor, lo que respalda su posible papel en la respuesta adaptativa. Dados los numerosos procesos biológicos en los que participan las proteínas O-GlcNAciladas, su identificación en las proteínas de T. cruzi abre un nuevo campo de investigación en la biología de las tripanosomátidas, mejora nuestra comprensión de los procesos de infección y puede permitirnos identificar nuevas dianas terapéuticas.

Files

pdf.pdf

Files (2.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:e31bcc6a560a18c835f094346dae3917
2.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحديد البروتينات O - Glcnacylated في المثقبية الكروزية
Translated title (French)
Identification des protéines O-Glcnacylées dans Trypanosoma cruzi
Translated title (Spanish)
Identificación de proteínas O-Glcnaciladas en Trypanosoma cruzi

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2923160519
DOI
10.3389/fendo.2019.00199

Is supplement to
https://openalex.org/W4390728525 (Other)
https://openalex.org/W4380085309 (Other)
https://openalex.org/W3009723507 (Other)
https://openalex.org/W3009300974 (Other)
https://openalex.org/W2461390065 (Other)
https://openalex.org/W2265229821 (Other)
https://openalex.org/W2110746419 (Other)
https://openalex.org/W2063153634 (Other)
https://openalex.org/W2023120583 (Other)
https://openalex.org/W1966048654 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Mexico

References

  • https://openalex.org/W148465568
  • https://openalex.org/W1595391140
  • https://openalex.org/W1652316604
  • https://openalex.org/W172376736
  • https://openalex.org/W1971532385
  • https://openalex.org/W1972074273
  • https://openalex.org/W1986887325
  • https://openalex.org/W1987703412
  • https://openalex.org/W1989550780
  • https://openalex.org/W1991923259
  • https://openalex.org/W1993635105
  • https://openalex.org/W1996369145
  • https://openalex.org/W1996701734
  • https://openalex.org/W2005953424
  • https://openalex.org/W2006273922
  • https://openalex.org/W2006296741
  • https://openalex.org/W2006871857
  • https://openalex.org/W2008214517
  • https://openalex.org/W2019842215
  • https://openalex.org/W2022233223
  • https://openalex.org/W2035837644
  • https://openalex.org/W2045861141
  • https://openalex.org/W2050560857
  • https://openalex.org/W2081960629
  • https://openalex.org/W2086854848
  • https://openalex.org/W2110756690
  • https://openalex.org/W2116095417
  • https://openalex.org/W2117912251
  • https://openalex.org/W2120036668
  • https://openalex.org/W2122381557
  • https://openalex.org/W2124234579
  • https://openalex.org/W2125391496
  • https://openalex.org/W2132240012
  • https://openalex.org/W2135581618
  • https://openalex.org/W2143013898
  • https://openalex.org/W2158677776
  • https://openalex.org/W2160351250
  • https://openalex.org/W2220881036
  • https://openalex.org/W2306180689
  • https://openalex.org/W2427748065
  • https://openalex.org/W2560535284
  • https://openalex.org/W2575762096
  • https://openalex.org/W2589942103
  • https://openalex.org/W2770978947
  • https://openalex.org/W2809778923
  • https://openalex.org/W2884413095
  • https://openalex.org/W2888193735
  • https://openalex.org/W2891264578
  • https://openalex.org/W55883085