Published September 1, 1986
| Version v1
Publication
Expression of human malaria parasite purine nucleoside phosphorylase in host enzyme-deficient erythrocyte culture. Enzyme characterization and identification of novel inhibitors.
Creators
- 1. Walter Reed Army Institute of Research
- 2. University of Michigan–Ann Arbor
- 3. Armed Forces Research Institute of Medical Science
- 4. United States Army
- 5. Duke Medical Center
Description
The intraerythrocytic human malaria parasite, Plasmodium falciparum, requires a source of hypoxanthine for nucleic acid synthesis and energy metabolism. Adenosine has been implicated as a major source for intraerythrocytic hypoxanthine production via deamination and phosphorolysis, utilizing adenosine deaminase and purine nucleoside phosphorylase, respectively. To study the expression and characteristics of human malaria purine nucleoside phosphorylase, P. falciparum was successfully cultured in purine nucleoside phosphorylase-deficient human erythrocytes to an 8% parasitemia level. Purine nucleoside phosphorylase activity was undetectable in the uninfected enzyme-deficient host red cells but after parasite infection rose to 1.5% of normal erythrocyte levels. The parasite purine nucleoside phosphorylase was not cross-reactive with antibody against human enzyme, exhibited a calculated native molecular weight of 147,000, and showed a single major electrophoretic form of pI 5.4 and substrate specificity for inosine, guanosine and deoxyguanosine but not xanthosine or adenosine. The Km values for substrates, inosine and guanosine, were 4-fold lower than that for the human erythrocyte enzyme. In these studies we have identified two novel potent inhibitors of both human erythrocyte and parasite purine nucleoside phosphorylase, 8-amino-5'-deoxy-5'-chloroguanosine and 8-amino-9-benzylguanine. These enzyme inhibitors may have some antimalarial potential by limiting hypoxanthine production in the parasite-infected erythrocyte.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يتطلب طفيلي الملاريا البشري داخل كريات الدم الحمراء، Plasmodium falciparum، مصدرًا من الهيبوزانثين لتخليق الحمض النووي واستقلاب الطاقة. وقد تورط الأدينوزين كمصدر رئيسي لإنتاج الهيبوزانثين داخل كريات الدم الحمراء عن طريق إزالة الأمينات وتحلل الفوسفور، وذلك باستخدام نازعة أمين الأدينوزين وفوسفوريلاز نوكليوزيد البيورين، على التوالي. لدراسة تعبير وخصائص فوسفوريلاز نوكليوزيد البيورين للملاريا البشرية، تمت زراعة P. falciparum بنجاح في كريات الدم الحمراء البشرية التي تعاني من نقص في نوكليوزيد البيورين إلى مستوى 8 ٪ من الطفيليات. كان نشاط فسفوريلاز نوكليوزيد البيورين غير قابل للكشف في الخلايا الحمراء المضيفة غير المصابة التي تعاني من نقص في الإنزيم ولكن بعد ارتفاع عدوى الطفيليات إلى 1.5 ٪ من مستويات كريات الدم الحمراء الطبيعية. لم يكن فوسفوريلاز نوكليوزيد البيورين الطفيلي متفاعلًا مع الجسم المضاد ضد الإنزيم البشري، وأظهر وزنًا جزيئيًا أصليًا محسوبًا قدره 147000، وأظهر شكلًا كهربيًا رئيسيًا واحدًا من PI 5.4 وخصوصية الركيزة للإينوزين والجوانوزين والديوكسي جوانوزين ولكن ليس الزانثوزين أو الأدينوزين. كانت قيم الكيلومتر للركائز، الإينوزين والغوانوزين، أقل بأربعة أضعاف من قيم إنزيم كريات الدم الحمراء البشرية. في هذه الدراسات، حددنا اثنين من المثبطات القوية الجديدة لكل من كريات الدم الحمراء البشرية والطفيلية فوسفوريلاز نوكليوزيد البيورين، 8 - amino -5 '- deoxy -5 '- chloroguanosine و 8 - amino -9 - benzylguanine. قد يكون لمثبطات الإنزيم هذه بعض الإمكانات المضادة للملاريا عن طريق الحد من إنتاج الهيبوزانتين في كريات الدم الحمراء المصابة بالطفيليات.Translated Description (French)
Le parasite du paludisme humain intraérythrocytaire, Plasmodium falciparum, nécessite une source d'hypoxanthine pour la synthèse des acides nucléiques et le métabolisme énergétique. L'adénosine a été impliquée comme une source majeure de production d'hypoxanthine intraérythrocytaire par désamination et phosphorolyse, en utilisant respectivement l'adénosine désaminase et la purine nucléoside phosphorylase. Pour étudier l'expression et les caractéristiques de la purine nucléoside phosphorylase du paludisme humain, P. falciparum a été cultivé avec succès dans des érythrocytes humains déficients en purine nucléoside phosphorylase à un niveau de parasitémie de 8%. L'activité de la purine nucléoside phosphorylase était indétectable dans les globules rouges hôtes non infectés déficients en enzymes, mais après l'infection parasitaire, elle atteignait 1,5 % des niveaux normaux d'érythrocytes. La purine nucléoside phosphorylase du parasite n'a pas présenté de réaction croisée avec un anticorps dirigé contre l'enzyme humaine, a présenté un poids moléculaire natif calculé de 147 000 et a montré une seule forme électrophorétique majeure de pI 5.4 et une spécificité de substrat pour l'inosine, la guanosine et la désoxyguanosine, mais pas pour la xanthosine ou l'adénosine. Les valeurs de Km pour les substrats, l'inosine et la guanosine, étaient 4 fois inférieures à celles de l'enzyme érythrocytaire humaine. Dans ces études, nous avons identifié deux nouveaux inhibiteurs puissants de l'érythrocyte humain et de la purine nucléoside phosphorylase parasite, la 8-amino-5'-désoxy-5'-chloroguanosine et la 8-amino-9-benzylguanine. Ces inhibiteurs enzymatiques peuvent avoir un certain potentiel antipaludique en limitant la production d'hypoxanthine dans l'érythrocyte infecté par le parasite.Translated Description (Spanish)
El parásito intraeritrocítico de la malaria humana, Plasmodium falciparum, requiere una fuente de hipoxantina para la síntesis de ácidos nucleicos y el metabolismo energético. La adenosina se ha implicado como una fuente importante para la producción de hipoxantina intraeritrocítica a través de la desaminación y la fosforólisis, utilizando adenosina desaminasa y purina nucleósido fosforilasa, respectivamente. Para estudiar la expresión y las características de la purina nucleósido fosforilasa de la malaria humana, se cultivó con éxito P. falciparum en eritrocitos humanos deficientes en purina nucleósido fosforilasa hasta un nivel de parasitemia del 8%. La actividad de la purina nucleósido fosforilasa fue indetectable en los glóbulos rojos del huésped deficientes en enzimas no infectados, pero después de la infección del parásito aumentó al 1,5% de los niveles normales de eritrocitos. La purina nucleósido fosforilasa del parásito no tuvo reactividad cruzada con el anticuerpo contra la enzima humana, exhibió un peso molecular nativo calculado de 147,000 y mostró una sola forma electroforética principal de pI 5.4 y especificidad de sustrato para inosina, guanosina y desoxiguanosina, pero no xantosina o adenosina. Los valores de km para los sustratos, inosina y guanosina, fueron 4 veces más bajos que los de la enzima eritrocitaria humana. En estos estudios, hemos identificado dos nuevos inhibidores potentes de la fosforilasa de nucleósidos de purina de eritrocitos y parásitos humanos,8-amino-5 '-desoxi-5'-cloroguanosina y 8-amino-9-bencilguanina. Estos inhibidores enzimáticos pueden tener cierto potencial antipalúdico al limitar la producción de hipoxantina en el eritrocito infectado por el parásito.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التعبير عن طفيل الملاريا البشري فوسفوريلاز نوكليوزيد البيورين في مزرعة كريات الدم الحمراء التي تعاني من نقص الإنزيم المضيف. توصيف الإنزيم وتحديد المثبطات الجديدة.
- Translated title (French)
- Expression of human malaria parasite purine nucleoside phosphorylase in host enzyme-deficient erythrocyte culture. Caractérisation enzymatique et identification de nouveaux inhibiteurs.
- Translated title (Spanish)
- Expresión de purina nucleósido fosforilasa del parásito de la malaria humana en cultivo de eritrocitos deficientes en enzimas del huésped. Caracterización enzimática e identificación de nuevos inhibidores.
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W1906689032
- DOI
- 10.1016/s0021-9258(18)67295-3
References
- https://openalex.org/W1487586903
- https://openalex.org/W1504396465
- https://openalex.org/W1540963227
- https://openalex.org/W1555326287
- https://openalex.org/W1558011666
- https://openalex.org/W1600220592
- https://openalex.org/W1602075271
- https://openalex.org/W1611482599
- https://openalex.org/W1687051724
- https://openalex.org/W1775749144
- https://openalex.org/W1876118699
- https://openalex.org/W1915505471
- https://openalex.org/W1969503178
- https://openalex.org/W1977552903
- https://openalex.org/W1987032749
- https://openalex.org/W1992744181
- https://openalex.org/W2009943836
- https://openalex.org/W2011375511
- https://openalex.org/W2020828090
- https://openalex.org/W2020890198
- https://openalex.org/W2026637926
- https://openalex.org/W2026866428
- https://openalex.org/W2039148256
- https://openalex.org/W2054137828
- https://openalex.org/W2055173132
- https://openalex.org/W2069518980
- https://openalex.org/W2069841722
- https://openalex.org/W2118545826
- https://openalex.org/W216947275
- https://openalex.org/W2327386862
- https://openalex.org/W2402560793
- https://openalex.org/W2525951260
- https://openalex.org/W401632392