Published November 3, 2016 | Version v1
Publication Open

Characterization of Plasmodium falciparum ATP-dependent DNA helicase RuvB3

Creators

  • 1. Mahidol University
  • 2. National Science and Technology Development Agency
  • 3. National Center for Genetic Engineering and Biotechnology
  • 4. Rangsit University
  • 5. Mahidol Oxford Tropical Medicine Research Unit
  • 6. University of Alberta

Description

Malaria is one of the most serious and widespread parasitic diseases affecting humans. Because of the spread of resistance in both parasites and the mosquito vectors to anti-malarial drugs and insecticides, controlling the spread of malaria is becoming difficult. Thus, identifying new drug targets is urgently needed. Helicases play key roles in a wide range of cellular activities involving DNA and RNA transactions, making them attractive anti-malarial drug targets.ATP-dependent DNA helicase gene (PfRuvB3) of Plasmodium falciparum strain K1, a chloroquine and pyrimethamine-resistant strain, was inserted into pQE-TriSystem His-Strep 2 vector, heterologously expressed and affinity purified. Identity of recombinant PfRuvB3 was confirmed by western blotting coupled with tandem mass spectrometry. Helicase and ATPase activities were characterized as well as co-factors required for optimal function.Recombinant PfRuvB3 has molecular size of 59 kDa, showing both DNA helicase and ATPase activities. Its helicase activity is dependent on divalent cations (Cu2+, Mg2+, Ni+2 or Zn+2) and ATP or dATP but is inhibited by high NaCl concentration (>100 mM). PfPuvB3 is unable to act on blunt-ended duplex DNA, but manifests ATPase activity in the presence of either single- or double-stranded DNA. PfRuvB3.is inhibited by doxorubicin, daunorubicin and netropsin, known DNA helicase inhibitors.Purified recombinant PfRuvB3 contains both DNA helicase and ATPase activities. Differences in properties of RuvB between the malaria parasite obtained from the study and human host provide an avenue leading to the development of novel drugs targeting specifically the malaria form of RuvB family of DNA helicases.

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

Translated Description (Arabic)

الملاريا هي واحدة من أخطر الأمراض الطفيلية التي تصيب البشر وأكثرها انتشارًا. بسبب انتشار المقاومة في كل من الطفيليات وناقلات البعوض للأدوية المضادة للملاريا والمبيدات الحشرية، أصبح من الصعب السيطرة على انتشار الملاريا. وبالتالي، هناك حاجة ماسة إلى تحديد أهداف جديدة للأدوية. تلعب حالات الهيليكا أدوارًا رئيسية في مجموعة واسعة من الأنشطة الخلوية التي تنطوي على معاملات الحمض النووي والحمض النووي الريبي، مما يجعلها أهدافًا جذابة للعقاقير المضادة للملاريا. تم إدخال جين هيليكاز الحمض النووي المعتمد على ATP (PfRuvB3) لسلالة المتصورة المنجلية K1، وهي سلالة مقاومة للكلوروكين والبيريميثامين، في ناقل PQE - TriSystem His - Strep 2، وتم التعبير عنه بشكل غير متجانس وتنقيته. تم تأكيد هوية PfRuvB3 المؤتلف من خلال النشف الغربي المقترن بقياس الطيف الكتلي الترادفي. تم تمييز أنشطة الهيليكاز و ATPase بالإضافة إلى العوامل المساعدة المطلوبة للوظيفة المثلى. يحتوي PfRuvB3 المؤتلف على حجم جزيئي يبلغ 59 كيلو دالتون، مما يدل على كل من أنشطة هيليكاز الحمض النووي و ATPase. يعتمد نشاط الهيلاز على الكاتيونات ثنائية التكافؤ (Cu2 + أو Mg2 + أو Ni+2 أو Zn+2) و ATP أو dATP ولكن يتم تثبيطه بواسطة تركيز كلوريد الصوديوم العالي (>100 مللي مولار). PfPuvB3 غير قادر على العمل على الحمض النووي المزدوج غير المكتمل، ولكنه يظهر نشاط ATPase في وجود إما حمض نووي أحادي أو مزدوج الجديلة. يتم تثبيط PfRuvB3.is بواسطة doxorubicin و daunorubicin و netropsin، مثبطات هيليكاز الحمض النووي المعروفة. يحتوي PfRuvB3 المؤتلف المنقى على كل من أنشطة هيليكاز الحمض النووي و ATPase. توفر الاختلافات في خصائص RuvB بين طفيلي الملاريا الذي تم الحصول عليه من الدراسة والمضيف البشري وسيلة تؤدي إلى تطوير أدوية جديدة تستهدف على وجه التحديد شكل الملاريا من عائلة RuvB من هيلاز الحمض النووي.

Translated Description (French)

Le paludisme est l'une des maladies parasitaires les plus graves et les plus répandues chez l'homme. En raison de la propagation de la résistance des parasites et des moustiques vecteurs aux antipaludiques et aux insecticides, il devient difficile de contrôler la propagation du paludisme. Il est donc urgent d'identifier de nouvelles cibles médicamenteuses. Les hélicases jouent des rôles clés dans un large éventail d'activités cellulaires impliquant des transactions d'ADN et d'ARN, ce qui en fait des cibles attrayantes pour les médicaments antipaludiques. Le gène ADN hélicase dépendant de l'ATP (PfRuvB3) de la souche K1 de Plasmodium falciparum, une souche résistante à la chloroquine et à la pyriméthamine, a été inséré dans le vecteur pQE-TriSystem His-Strep 2, exprimé de manière hétérologue et purifié par affinité. L'identité du PfRuvB3 recombinant a été confirmée par Western blot couplé à la spectrométrie de masse en tandem. Les activités de l'hélicase et de l'ATPase ont été caractérisées ainsi que les cofacteurs requis pour une fonction optimale. Le PfRuvB3 recombinant a une taille moléculaire de 59 kDa, montrant à la fois les activités de l'ADN hélicase et de l'ATPase. Son activité hélicase est dépendante des cations divalents (Cu2+, Mg2+, Ni+2 ou Zn+2) et de l'ATP ou dATP mais est inhibée par une concentration élevée en NaCl (>100 mM). PfPuvB3 est incapable d'agir sur l'ADN duplex à extrémité émoussée, mais manifeste une activité ATPase en présence d'ADN simple ou double brin. Le PfRuvB3 est inhibé par la doxorubicine, la daunorubicine et la netropsine, des inhibiteurs connus de l'ADN hélicase. Le PfRuvB3 recombinant purifié contient à la fois des activités d'ADN hélicase et d'ATPase. Les différences de propriétés de RuvB entre le parasite du paludisme obtenu à partir de l'étude et l'hôte humain offrent une voie menant au développement de nouveaux médicaments ciblant spécifiquement la forme de paludisme de la famille RuvB des hélicases à ADN.

Translated Description (Spanish)

La malaria es una de las enfermedades parasitarias más graves y extendidas que afectan a los seres humanos. Debido a la propagación de la resistencia tanto en los parásitos como en los mosquitos vectores a los medicamentos e insecticidas contra la malaria, controlar la propagación de la malaria se está volviendo difícil. Por lo tanto, se necesita con urgencia identificar nuevas dianas farmacológicas. Las helicasas desempeñan un papel clave en una amplia gama de actividades celulares que involucran transacciones de ADN y ARN, lo que las convierte en dianas farmacológicas antimaláricas atractivas. El gen de la helicasa de ADN dependiente de ATP (PfRuvB3) de la cepa K1 de Plasmodium falciparum, una cepa resistente a la cloroquina y la pirimetamina, se insertó en el vector pQE-TriSystem His-Strep 2, se expresó de forma heteróloga y se purificó por afinidad. La identidad de PfRuvB3 recombinante se confirmó mediante transferencia Western junto con espectrometría de masas en tándem. Se caracterizaron las actividades de helicasa y ATPasa, así como los cofactores necesarios para una función óptima. PfRuvB3 recombinante tiene un tamaño molecular de 59 kDa, que muestra actividades de ADN helicasa y ATPasa. Su actividad helicasa depende de cationes divalentes (Cu2+, Mg2+, Ni+2 o Zn+2) y ATP o dATP, pero es inhibida por una alta concentración de NaCl (>100 mM). PfPuvB3 es incapaz de actuar sobre el ADN dúplex de extremos romos, pero manifiesta actividad ATPasa en presencia de ADN monocatenario o bicatenario. PfRuvB3.es inhibido por doxorrubicina, daunorrubicina y netropsina, inhibidores conocidos de la ADN helicasa. PfRuvB3 recombinante purificado contiene actividades de ADN helicasa y ATPasa. Las diferencias en las propiedades de RuvB entre el parásito de la malaria obtenido del estudio y el huésped humano proporcionan una vía que conduce al desarrollo de nuevos fármacos dirigidos específicamente a la forma de malaria de la familia RuvB de helicasas de ADN.

Files

s12936-016-1573-2.pdf

Files (1.5 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
md5:60d2b7067f2a9998749c64a68cc30494
1.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
توصيف المتصورة المنجلية المعتمدة على ATP DNA هيليكاز RuvB3
Translated title (French)
Caractérisation de l'ADN hélicase RuvB3 dépendante de l'ATP de Plasmodium falciparum
Translated title (Spanish)
Caracterización de la helicasa de ADN dependiente de ATP RuvB3 de Plasmodium falciparum

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2547178652
DOI
10.1186/s12936-016-1573-2

Is supplement to
https://openalex.org/W4308844412 (Other)
https://openalex.org/W4206709194 (Other)
https://openalex.org/W3104089848 (Other)
https://openalex.org/W3100694020 (Other)
https://openalex.org/W2417165300 (Other)
https://openalex.org/W2160213949 (Other)
https://openalex.org/W2057259693 (Other)
https://openalex.org/W2043322120 (Other)
https://openalex.org/W2023809334 (Other)
https://openalex.org/W1499063687 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1495274965
  • https://openalex.org/W1502046515
  • https://openalex.org/W1963740236
  • https://openalex.org/W1966197954
  • https://openalex.org/W1974160989
  • https://openalex.org/W1974594597
  • https://openalex.org/W1975757584
  • https://openalex.org/W1978177805
  • https://openalex.org/W1986799468
  • https://openalex.org/W1988505478
  • https://openalex.org/W2000749908
  • https://openalex.org/W2009702221
  • https://openalex.org/W2018576325
  • https://openalex.org/W2019146077
  • https://openalex.org/W2023489445
  • https://openalex.org/W2029533645
  • https://openalex.org/W2033153127
  • https://openalex.org/W2034207323
  • https://openalex.org/W2040416423
  • https://openalex.org/W2050212469
  • https://openalex.org/W2063752091
  • https://openalex.org/W2065990391
  • https://openalex.org/W2069935619
  • https://openalex.org/W2071688957
  • https://openalex.org/W2077338176
  • https://openalex.org/W2080120619
  • https://openalex.org/W2082853782
  • https://openalex.org/W2088838976
  • https://openalex.org/W2089296387
  • https://openalex.org/W2090671650
  • https://openalex.org/W2094549188
  • https://openalex.org/W2102909532
  • https://openalex.org/W2120186163
  • https://openalex.org/W2130428757
  • https://openalex.org/W2136955808
  • https://openalex.org/W2142079973
  • https://openalex.org/W2150544249
  • https://openalex.org/W2166356115
  • https://openalex.org/W2171102256
  • https://openalex.org/W2404981029
  • https://openalex.org/W2405887519
  • https://openalex.org/W2418316907