Dissecando o mecanismo de sinalização intracelular de cálcio e a caracterização do gene Pf1468 no parasita da malária humana P. falciparum

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Singh, Maneesh Kumar
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42135/tde-10032023-182130/
Resumo: A sinalização intracelular do cálcio é fundamental para o crescimento do parasita da malária humana P. falciparum e para a transmissão da doença. A presença de distintas organelas para armazenamento de cálcio indica a coordenação mútua para a homeostase do íon durante o crescimento do parasita. O aumento do cálcio citosólico durante o ciclo assexuado regula muitos eventos downstream, especialmente a saída e a invasão do parasita. No entanto, nosso entendimento atual é limitado aos eventos upstream relacionados a flutuações de cálcio e aos eventos que iniciam as cascatas de sinalização durante a saída ou invasão do parasita. Já foram descobertas proteínas semelhantes a GPCRs no genoma do P. falciparum, mas a caracterização funcional ainda estava faltando. No presente estudo, demonstramos que o P. falciparum percebe a mudança extracelular de K+ no microambiente por uma das proteínas semelhantes a GPCR, PfSR25, e desencadeia o aumento do cálcio citosólico. Parasitas knockout PfSR25 foram incapazes de responder a mudança na concentração de K+, sugerindo fortemente que PfSR25 seja um sensor de potássio. Em estudo paralelo, descobrimos que o efluxo de cálcio citosólico no parasita também é atribuído ao vacúolo alimentar. O PfCRT, um transportador presente na membrana do vacúolo alimentar, é fundamental no efluxo de cálcio e a mutação nesta proteína que levam à resistência a cloroquina em parasitas também afeta o efluxo de cálcio citosólico. Por outro lado, investigamos e caracterizamos uma nova proteína em P. falciparum, PfMel, que é modulada por melatonina. A marcação de PfMel com sonda de proteína fluorescente indicou a sua localização nuclear no ciclo parasitário intraeritrocítico. Nós descobrimos que o knocking down condicional de PfMel levou a incapacidade dos parasitas de sicronizar em cultura na presença da melatonina. Simultaneamente, os parasitas que expressam menos PfMel têm redução significativa no efluxo intracelular de Ca2+ induzido pela melatonina.
id USP_a7f3d7dc46e8fada863856a0c310270d
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-10032023-182130
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Dissecando o mecanismo de sinalização intracelular de cálcio e a caracterização do gene Pf1468 no parasita da malária humana P. falciparumDissecting intracellular calcium signaling mechanism and characterization of Pf1468 gene in human malaria parasite P. falciparum.CalcioCalciumGPCRGPCRMalariaMaláriaMelatoninMelatoninaPlasmodiumPlasmodiumSignalingA sinalização intracelular do cálcio é fundamental para o crescimento do parasita da malária humana P. falciparum e para a transmissão da doença. A presença de distintas organelas para armazenamento de cálcio indica a coordenação mútua para a homeostase do íon durante o crescimento do parasita. O aumento do cálcio citosólico durante o ciclo assexuado regula muitos eventos downstream, especialmente a saída e a invasão do parasita. No entanto, nosso entendimento atual é limitado aos eventos upstream relacionados a flutuações de cálcio e aos eventos que iniciam as cascatas de sinalização durante a saída ou invasão do parasita. Já foram descobertas proteínas semelhantes a GPCRs no genoma do P. falciparum, mas a caracterização funcional ainda estava faltando. No presente estudo, demonstramos que o P. falciparum percebe a mudança extracelular de K+ no microambiente por uma das proteínas semelhantes a GPCR, PfSR25, e desencadeia o aumento do cálcio citosólico. Parasitas knockout PfSR25 foram incapazes de responder a mudança na concentração de K+, sugerindo fortemente que PfSR25 seja um sensor de potássio. Em estudo paralelo, descobrimos que o efluxo de cálcio citosólico no parasita também é atribuído ao vacúolo alimentar. O PfCRT, um transportador presente na membrana do vacúolo alimentar, é fundamental no efluxo de cálcio e a mutação nesta proteína que levam à resistência a cloroquina em parasitas também afeta o efluxo de cálcio citosólico. Por outro lado, investigamos e caracterizamos uma nova proteína em P. falciparum, PfMel, que é modulada por melatonina. A marcação de PfMel com sonda de proteína fluorescente indicou a sua localização nuclear no ciclo parasitário intraeritrocítico. Nós descobrimos que o knocking down condicional de PfMel levou a incapacidade dos parasitas de sicronizar em cultura na presença da melatonina. Simultaneamente, os parasitas que expressam menos PfMel têm redução significativa no efluxo intracelular de Ca2+ induzido pela melatonina.Intracellular calcium signaling is fundamental for human malaria parasite P. falciparum growth and disease transmission. Presence of distinct calcium storage organelle indicates the mutual coordination for calcium homeostasis during parasite growth. Cytosolic calcium increase in asexual cycle regulates many downstream events specially the parasite egress and invasion. However, our current understanding is limited to the upstream of cytosolic calcium fluctuation and the events initiating the signaling cascades during parasite egress or invasion. Finding of GPCR-like proteins in P. falciparum genome was already revealed but the functional characterization was still lacking. In this study, we have demonstrated that P. falciparum perceives the extracellular change in K+-microenvironment by one of the GPCR-like protein, PfSR25, and trigger the cytosolic calcium increase. The PfSR25 knockout parasites were unable to respond with change in K+ concentration, strongly suggesting PfSR25 as potential potassium sensing candidate. In a parallel study, we found that cytosolic calcium efflux in the parasite is also attributed by the food vacuole. The PfCRT, a transporter present on the food vacuole membrane is fundamental in calcium efflux and mutations that lead to chloroquine resistance in parasites also affect the cytosolic calcium efflux. On the other hand, we have investigated and characterized a novel protein PfMel in P. falciparum that is modulated by melatonin. Tagging the PfMel with fluorescent protein probe indicated a nuclear localization in parasite intraerythrocytic cycle. We found that conditionally knocking down the PfMel, parasites were unable to synchronize with melatonin in the culture. Simultaneously, parasites expressing less PfMel have significant reduction in the intracellular Ca2+ efflux induced by melatonin.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPGarcia, Celia Regina da SilvaSingh, Maneesh Kumar2018-11-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42135/tde-10032023-182130/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2023-03-15T14:55:37Zoai:teses.usp.br:tde-10032023-182130Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212023-03-15T14:55:37Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Dissecando o mecanismo de sinalização intracelular de cálcio e a caracterização do gene Pf1468 no parasita da malária humana P. falciparum
Dissecting intracellular calcium signaling mechanism and characterization of Pf1468 gene in human malaria parasite P. falciparum.
title Dissecando o mecanismo de sinalização intracelular de cálcio e a caracterização do gene Pf1468 no parasita da malária humana P. falciparum
spellingShingle Dissecando o mecanismo de sinalização intracelular de cálcio e a caracterização do gene Pf1468 no parasita da malária humana P. falciparum
Singh, Maneesh Kumar
Calcio
Calcium
GPCR
GPCR
Malaria
Malária
Melatonin
Melatonina
Plasmodium
Plasmodium
Signaling
title_short Dissecando o mecanismo de sinalização intracelular de cálcio e a caracterização do gene Pf1468 no parasita da malária humana P. falciparum
title_full Dissecando o mecanismo de sinalização intracelular de cálcio e a caracterização do gene Pf1468 no parasita da malária humana P. falciparum
title_fullStr Dissecando o mecanismo de sinalização intracelular de cálcio e a caracterização do gene Pf1468 no parasita da malária humana P. falciparum
title_full_unstemmed Dissecando o mecanismo de sinalização intracelular de cálcio e a caracterização do gene Pf1468 no parasita da malária humana P. falciparum
title_sort Dissecando o mecanismo de sinalização intracelular de cálcio e a caracterização do gene Pf1468 no parasita da malária humana P. falciparum
author Singh, Maneesh Kumar
author_facet Singh, Maneesh Kumar
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Garcia, Celia Regina da Silva
dc.contributor.author.fl_str_mv Singh, Maneesh Kumar
dc.subject.por.fl_str_mv Calcio
Calcium
GPCR
GPCR
Malaria
Malária
Melatonin
Melatonina
Plasmodium
Plasmodium
Signaling
topic Calcio
Calcium
GPCR
GPCR
Malaria
Malária
Melatonin
Melatonina
Plasmodium
Plasmodium
Signaling
description A sinalização intracelular do cálcio é fundamental para o crescimento do parasita da malária humana P. falciparum e para a transmissão da doença. A presença de distintas organelas para armazenamento de cálcio indica a coordenação mútua para a homeostase do íon durante o crescimento do parasita. O aumento do cálcio citosólico durante o ciclo assexuado regula muitos eventos downstream, especialmente a saída e a invasão do parasita. No entanto, nosso entendimento atual é limitado aos eventos upstream relacionados a flutuações de cálcio e aos eventos que iniciam as cascatas de sinalização durante a saída ou invasão do parasita. Já foram descobertas proteínas semelhantes a GPCRs no genoma do P. falciparum, mas a caracterização funcional ainda estava faltando. No presente estudo, demonstramos que o P. falciparum percebe a mudança extracelular de K+ no microambiente por uma das proteínas semelhantes a GPCR, PfSR25, e desencadeia o aumento do cálcio citosólico. Parasitas knockout PfSR25 foram incapazes de responder a mudança na concentração de K+, sugerindo fortemente que PfSR25 seja um sensor de potássio. Em estudo paralelo, descobrimos que o efluxo de cálcio citosólico no parasita também é atribuído ao vacúolo alimentar. O PfCRT, um transportador presente na membrana do vacúolo alimentar, é fundamental no efluxo de cálcio e a mutação nesta proteína que levam à resistência a cloroquina em parasitas também afeta o efluxo de cálcio citosólico. Por outro lado, investigamos e caracterizamos uma nova proteína em P. falciparum, PfMel, que é modulada por melatonina. A marcação de PfMel com sonda de proteína fluorescente indicou a sua localização nuclear no ciclo parasitário intraeritrocítico. Nós descobrimos que o knocking down condicional de PfMel levou a incapacidade dos parasitas de sicronizar em cultura na presença da melatonina. Simultaneamente, os parasitas que expressam menos PfMel têm redução significativa no efluxo intracelular de Ca2+ induzido pela melatonina.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018-11-26
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42135/tde-10032023-182130/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42135/tde-10032023-182130/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Reter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Reter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815256906639343616