Leishmania infantum ecto-nucleoside triphosphate diphosphohydrolase-2 is an apyrase involved in macrophage infection and expressed in infected dogs.

Autor: Vasconcellos Rde S; Departamento de Biologia Geral, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais, Brazil; Instituto Nacional de Biotecnologia Estrutural e Química Medicinal em Doenças Infecciosas (INBEQMeDI), São Carlos, São Paulo, Brazil., Mariotini-Moura C; Departamento de Biologia Geral, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais, Brazil; Instituto Nacional de Biotecnologia Estrutural e Química Medicinal em Doenças Infecciosas (INBEQMeDI), São Carlos, São Paulo, Brazil., Gomes RS; Departamento de Ciências Biológicas - ICEB/, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, Minas Gerais, Brazil., Serafim TD; Departamento de Ciências Biológicas - ICEB/, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, Minas Gerais, Brazil., Firmino Rde C; Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais, Brazil., Silva E Bastos M; Instituto Nacional de Biotecnologia Estrutural e Química Medicinal em Doenças Infecciosas (INBEQMeDI), São Carlos, São Paulo, Brazil; Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais, Brazil., Castro FF; Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais, Brazil., Oliveira CM; Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais, Brazil., Borges-Pereira L; Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais, Brazil., de Souza AC; Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais, Brazil., de Souza RF; Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais, Brazil., Gómez GA; Departamento de Veterinária, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais, Brazil., Pinheiro Ada C; Centro de Zoonoses de Governador Valadares, Governador Valadares, Minas Gerais, Brazil., Maciel TE; Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais, Brazil; Núcleo de Bioinformática, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais, Brazil., Silva-Júnior A; Departamento de Veterinária, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais, Brazil., Bressan GC; Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais, Brazil., Almeida MR; Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais, Brazil., Baqui MM; Departamento de Biologia Celular e Molecular e Bioagentes Patogênicos, Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, São Paulo, Brazil., Afonso LC; Instituto Nacional de Biotecnologia Estrutural e Química Medicinal em Doenças Infecciosas (INBEQMeDI), São Carlos, São Paulo, Brazil., Fietto JL; Instituto Nacional de Biotecnologia Estrutural e Química Medicinal em Doenças Infecciosas (INBEQMeDI), São Carlos, São Paulo, Brazil; Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais, Brazil.
Jazyk: angličtina
Zdroj: PLoS neglected tropical diseases [PLoS Negl Trop Dis] 2014 Nov 13; Vol. 8 (11), pp. e3309. Date of Electronic Publication: 2014 Nov 13 (Print Publication: 2014).
DOI: 10.1371/journal.pntd.0003309
Abstrakt: Background: Visceral leishmaniasis is an important tropical disease, and Leishmania infantum chagasi (synonym of Leishmania infantum) is the main pathogenic agent of visceral leishmaniasis in the New World. Recently, ecto-nucleoside triphosphate diphosphohydrolases (E-NTPDases) were identified as enablers of infection and virulence factors in many pathogens. Two putative E-NTPDases (∼70 kDa and ∼45 kDa) have been found in the L. infantum genome. Here, we studied the ∼45 kDa E-NTPDase from L. infantum chagasi to describe its natural occurrence, biochemical characteristics and influence on macrophage infection.
Methodology/principal Findings: We used live L. infantum chagasi to demonstrate its natural ecto-nucleotidase activity. We then isolated, cloned and expressed recombinant rLicNTPDase-2 in bacterial system. The recombinant rLicNTPDase-2 hydrolyzed a wide variety of triphosphate and diphosphate nucleotides (GTP> GDP  =  UDP> ADP> UTP  =  ATP) in the presence of calcium or magnesium. In addition, rLicNTPDase-2 showed stable activity over a pH range of 6.0 to 9.0 and was partially inhibited by ARL67156 and suramin. Microscopic analyses revealed the presence of this protein on cell surfaces, vesicles, flagellae, flagellar pockets, kinetoplasts, mitochondria and nuclei. The blockade of E-NTPDases using antibodies and competition led to lower levels of parasite adhesion and infection of macrophages. Furthermore, immunohistochemistry showed the expression of E-NTPDases in amastigotes in the lymph nodes of naturally infected dogs from an area of endemic visceral leishmaniasis.
Conclusions/significance: In this work, we cloned, expressed and characterized the NTPDase-2 from L. infantum chagasi and demonstrated that it functions as a genuine enzyme from the E-NTPDase/CD39 family. We showed that E-NTPDases are present on the surface of promastigotes and in other intracellular locations. We showed, for the first time, the broad expression of LicNTPDases in naturally infected dogs. Additionally, the blockade of NTPDases led to lower levels of in vitro adhesion and infection, suggesting that these proteins are possible targets for rational drug design.
Databáze: MEDLINE
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