Métabolisme anaérobie chez Ascaris suum : intermédiaires acyl CoA dans des mitochondries isolées synthétisant des acides gras à chaîne ramifiée 2-méthyl (2023)

La résistance aux médicaments antinématodiques comme le lévamisole a augmenté et il est nécessaire de comprendre quels facteurs affectent les réponses à ces anthelminthiques. Dans notre étude précédente, nous avons examiné le rôle des récepteurs de la ryanodine dans les voies de contraction musculaire. Ici, nous avons examiné les interactions des récepteurs du lévamisole, des récepteurs de la ryanodine (RyRs), le neuropeptide excitateur AF2 et le couplage aux réponses électrophysiologiques. Nous avons examiné les effets d'une brève application de lévamisole surAscaris sonmuscle du corps sous pince de courant. Les réponses au lévamisole ont été caractérisées comme une dépolarisation primaire initiale, suivie d'une réponse dépolarisante secondaire lente. Nous avons examiné les effets de l'AF2 (KHEYLRFamide), 1μM appliqué pendant 2min. Nous avons constaté que l'AF2 potentialisait la réponse secondaire au lévamisole et n'avait aucun effet significatif sur la dépolarisation primaire[1]. De plus, les potentiels d'inversion observés au cours de la réponse secondaire suggèrent que plus d'un ion est impliqué dans la production de ce potentiel. AF2 a potentialisé la réponse secondaire en présence de 30 μM de mécamylamine suggérant que l'effet était indépendant des récepteurs de l'acétylcholine sensibles au lévamisole. La réponse secondaire, potentialisée par AF2, semble dépendre des événements cytoplasmiques déclenchés par la dépolarisation primaire. Des expériences de substitution d'ions ont montré que la réponse secondaire potentialisée par AF2 dépendait du calcium et du chlorure extracellulaires, suggérant un rôle pour le canal anionique activé par le calcium. La caféine a imité la réponse secondaire potentialisée par l'AF2 et la ryanodine 0,1 μM l'a inhibée. La ryanodine 1,0 μM a augmenté le pic, ce qui a affecté l'excitabilité de la membrane. Un modèle est proposé montrant les récepteurs de la ryanodine médiant les effets de l'AF2 sur les réponses au lévamisole.

Ruban épaiscysticerci est utilisé comme modèle expérimental pour les études sur la cysticercose ; cependant il existe des cas sous-cutanés de cysticercose causés par ces cysticerques. Il reste peu clair dans la littérature le métabolisme énergétique et des acides gras dans les cestodes. Son étude métabolique peut fournir des connaissances sur les voies pouvant servir de sites d'action potentiels pour les médicaments anti-helminthiques. Dans ce travail, nous avons étudié les acides organiques du cycle de l'acide citrique et l'oxydation des acides gras dans les cysticerques prélevés sur des souris à 21 et 42 jours d'infection à deux stades évolutifs différents : de croissance et final. Les acides organiques ont été extraits à l'aide d'acide perchlorique et analysés par la méthodologie HPLC. Nous avons trouvé des différences statistiquement significatives dans les concentrations d'oxalate, de malate, de lactate et de β-hydroxybutirate entre les cysticerques. Ces résultats indiquent le métabolisme aérobieen directmalgré la faible concentration en oxygène de son habitat, et indiquent également la présence d'une oxydation des acides gras comme source énergétique alternative.

Sous anaérobiose,Euglena gracilisles mitochondries effectuent une synthèse indépendante du malonyl-CoA d'acides gras conduisant à l'accumulation d'esters de cire, qui servent de puits pour les électrons issus de la synthèse d'ATP glycolytique et de l'oxydation du pyruvate. Une enzyme importante de cette voie inhabituelle esttrans-2-énoyl-CoA réductase (EC 1.3.1.44), qui catalyse la réduction de l'énoyl-CoA en acyl-CoA.Trans-2-énoyl-CoA réductase deEuglènea été purifié 1700 fois jusqu'à l'homogénéité électrophorétique et était actif avec le NADH et le NADPH comme donneur d'électrons. L'enzyme active est un monomère de masse moléculaire de 44 kDa. La séquence d'acides aminés des peptides tryptiques déterminée par spectrométrie de masse à ionisation par électrospray a été utilisée pour cloner l'ADNc correspondant, qui code pour un polypeptide qui, lorsqu'il est exprimé dansEscherichia coliet purifié par chromatographie d'affinité, possédétrans-Activité de la -2-énoyl-CoA réductase proche de celle de l'enzyme purifiée à partir deEuglène.TransL'activité de la -2-énoyl-CoA réductase est présente dans les mitochondries et l'ARNm est exprimé dans des conditions aérobies et anaérobies. En utilisant le NADH, l'enzyme recombinante a accepté le crotonyl-CoA (k_m= 68 mètresm) ettrans-2-hexénoyl-CoA (k_m= 91 mètresm). Dans la réaction dépendante du crotonyl-CoA, le NADH (k_m= 109 mètresm) ou NADPH (k_m= 119 mm) ont été acceptées, avec des activités spécifiques 2 à 3 fois plus élevées pour le NADH par rapport au NADPH.TransLes homologues de la -2-énoyl-CoA réductase n'ont pas été trouvés chez d'autres eucaryotes, mais sont présents en tant que cadres de lecture hypothétiques de fonction inconnue dans les génomes séquencés de nombreuses protéobactéries et de quelques eubactéries à Gram positif, où ils apparaissent parfois à côté de gènes impliqués dans les acides gras. et la biosynthèse des polykétides.TransLa -2-énoyl-CoA réductase attribue une activité biochimique, la synthèse d'acyl-CoA dépendante du NAD(P)H à partir de l'énoyl-CoA, à un membre de cette famille de gènes de fonction jusque-là inconnue.

Les composés Acyl-CoA sont stables chez l'adulteAscaris sonpréparations mitochondriales. Cependant, lorsqu'ils sont incubés en présence d'acide 5,5′-dithio-bis(2-nitrobenzoïque) (DTNB), l'acétyl-CoA ou le propionyl-CoA sont hydrolysés pour former la coenzyme A libre. Cette activité de l'acétyl-CoA hydrolase a été partiellement purifié et s'est révélé être spécifique des dérivés de CoA ci-dessus. La filtration sur gel indique un poids moléculaire apparent de 232 000. L'activité hydrolase a été purifiée des activités acyl-CoA transférase et ne semble pas être prise en compte sur la base d'une thiolase. Parce queAscarisest un parasite intestinal qui métabolise principalement de manière anaérobie et accumule un grand nombre d'acides gras volatils qui se forment sous forme de dérivés de la coenzyme A, on s'attendrait à ce que l'hydrolase fonctionne dans la régénération de la CoA libre. Cependant, la façon dont la réaction hydrolase serait tirée en l'absence du DTNB non physiologique n'est pas connue.

Une activité acyl-CoA transférase à chaîne ramifiée qui transfère la coenzyme A du 2-méthylbutyryl ou du 2-méthylvaléryl-CoA au succinate est présente dans les mitochondries musculaires du nématode intestinal,Ascaris son. Sa fonction physiologique est discutée. Cette activité semble différer des transférases acétyl-CoA:propionate et propionyl-CoA:succinate acyl-CoA décrites précédemment sur la base de la stabilité à la chaleur, de la spécificité du substrat et de l'exigence d'un «facteur» à partir de produits bouillis.Ascarismitochondries pour une activité optimale de la seule acyl-CoA transférase à chaîne ramifiée. Le "facteur" a été récupéré par HPLC et certaines de ses propriétés ont été examinées. Il n'a pas pu être remplacé par une fraction soluble brute provenant de mitochondries de foie de rat, ni par des di- ou triphosphates d'adénine, de guanine ou d'inosine. L'activité a été perdue lors de l'incinération, mais n'a pas été affectée par le traitement avec la pepsine ou la chymotrypsine.

La cinétique d'excrétion de divers acides organiques parAscaris sonont été quantifiés pour déterminer si l'excrétion de ces produits finaux métaboliques pouvait générer et maintenir un pH microclimatique dans le compartiment aqueux de la cuticule. Ligué et non ligaturéA. le sienont été incubés dans des milieux tamponnés avec de l'Hepes 0,25 ou 2,5 mM (pH initial 7,5) ou de la glycine 0,5 ou 5 mM (pH initial 3,25). La concentration en acides organiques et le pH du milieu ont été suivis pendant 24 h. Plusieurs acides gras volatils, y compris acétique, 2-méthylbutyrique, 2-méthylvalérique,n-valérique, etn-butyrique, ont été excrétés à des taux relativement élevés. Propionique,n-caproïque, 2-méthylcaproïque, l'acide tiglique et les acides organiques non volatils, lactique et succinique, ont été excrétés plus lentement. Les acides organiques ont été excrétés à un taux constant et dans des rapports de concentration molaire apparemment fixes. L'accumulation d'acides organiques était associée à des variations de pH du milieu jusqu'à un pH constant limite, au voisinage du pK_undes acides gras volatils, a été atteint. Le taux d'excrétion des acides organiques n'a pas été affecté par le pH initial du milieu, la capacité tampon ou la ligature des parasites. Le taux de changement de pH induit par l'excrétion d'acides organiques était également insensible au fait qu'il soit ligaturé ou non ligaturé.A. le sienont été utilisés, mais dépendaient de la capacité tampon initiale du milieu. Ces résultats suggèrent queA. le sienexcrètent les produits finaux du métabolisme des glucides à travers la cuticule. La présence d'acides organiques dans les pores aqueux de la cuticule crée et maintient un pH microclimatique d'environ 5,0 ± 0,3. Ce pH influencera les propriétés de transport des acides et des bases faibles et devrait être pris en compte dans la conception des systèmes de distribution des anthelminthiques.

Communications sur la recherche biochimique et biophysique, Volume 490, Numéro 2, 2017, pp. 528-534

La phytoremédiation à l'aide de plantes vertes dans l'élimination des polluants environnementaux est une technologie verte respectueuse de l'environnement qui est rentable et énergétiquement peu coûteuse. En utilisantAgrobactérie-transfert de gène médié, nous avons généré des transgéniquesArabidopsisplantes exprimant de manière ectopique le gène de la protéine de transport mercurique (parce que) depuisPseudomonas alcaligenes. Par rapport aux plantes de type sauvage (WT), surexprimantPamer TdansArabidopsisa amélioré la tolérance au HgCl₂. D'autres résultats ont montré que les activités totales améliorées ou les transcriptions correspondantes des enzymes antioxydantes, y compris la superoxyde dismutase (SOD), la catalase (CAT) et la peroxydase de gaïacol (POD) ont été observées dans des transgéniques.Arabidopsissous HgCl₂stress. Ces résultats ont été confirmés par l'atténuation des dommages oxydatifs, comme indiqué par la diminution de la teneur en substances réactives à l'acide thiobarbiturique (TBARS) et de l'accumulation d'espèces réactives de l'oxygène (ROS). De plus, l'analyse de la localisation de PaMerT dansArabidopsisprotoplaste a montré qu'il est susceptible d'être associé à une vacuole. Dans tout,Pamer Taugmentation de la tolérance au mercure (Hg) chez les transgéniquesArabidopsis, et une diminution de la production de ROS induite par Hg, protégeant ainsi les plantes des dommages oxydatifs. La présente étude a fourni des preuves supplémentaires que le MerT bactérien joue un rôle important dans la tolérance des plantes au HgCl₂et en réduisant la production de ROS induite par HgCl₂.

Sang, Volume 137, Numéro 12, 2021, pp. 1563-1564

Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research, Volume 1864, Numéro 7, 2017, pp. 1285-1294

L'action moléculaire des artémisinines (ART) n'est pas bien comprise. Pour déterminer les bases moléculaires et cellulaires qui pourraient sous-tendre leurs effets différentiels observés dans les études antipaludiques et anticancéreuses, nous avons utilisé la levureSaccharomyces cerevisiaepour examiner leurs profils de toxicité et leurs propriétés. Auparavant, nous avons signalé que si de faibles niveaux (2 à 8 μM) d'artémisinine (ART) et de dihydroartémisinine (DHA) dépolarisent partiellement les membranes mitochondriales, inhibant la croissance des levures sur des milieux non fermentescibles, seul le DHA à des niveaux modérés (tels que 40 μM) réprime puissamment croissance de levures sur des milieux fermentescibles via une voie médiée par l'hème. Nous montrons ici que l'absence de toxicité de l'ART même à des niveaux élevés (200–400μM) sur milieu fermentescible est due à la présence de Sod1. Alors que nous nous attendions à ce que cette action normalement supprimée par Sod1 soit médiée par l'hème comme le DHA, étonnamment, cette toxicité de l'ART est due à une dépolarisation supplémentaire de la membrane mitochondriale. Nous avons également constaté que pour le DHA, l'action anti-mitochondriale suppressible de Sod1 est masquée par sa cytotoxicité médiée par l'hème et devient facilement perceptible uniquement lorsque l'action médiée par l'hème est compromise et que Sod1 est inactivé. Sur la base de ces découvertes, nous proposons qu'en fonction du type de cellule et du composé particulier, les ART fonctionnent via un ou plusieurs des trois types d'activités : une action de dépolarisation partielle des mitochondries indépendante de Sod1 ; une action plus sévère de dépolarisation des mitochondries supprimable par Sod1 ; et une cytotoxicité générale médiée par l'hème. Ces propriétés d'action peuvent sous-tendre les disparités observées dans l'efficacité et la toxicité de divers ART, et suggèrent en outre qu'il est important pour les chercheurs de détailler clairement le composé particulier lorsqu'ils rendent compte des effets des ART.

Technologie des bioressources, Volume 245, Partie B, 2017, pp. 1538-1541

Pour élargir la diversité des composés chimiques produits par conversion microbienne, une voie de plate-forme pour la production de produits chimiques industriels largement utilisés, les 1,3-diols, a été conçue enEscherichia coli. La voie a été conçue en modifiant le rapport précédemment rapporté (R)-1,3-butanediol voie de synthèse consistant enpct(propionate CoA-transférase) deMegasphaera elsdenii,bktB(thiolase),phaB(acétoacétyl-CoA réductase NADPH-dépendante) deRalstonia eutrophe,bld(butyraldéhyde déshydrogénase) deClostridium saccharoperbutylacetonicum, et la ou les alcool déshydrogénase(s) endogène(s) deE. coli. Le recombinantE. colisouches ont produit du 1,3-pentanediol, du 4-méthyl-1,3-pentanediol et du 1,2,4-butanetriol, ainsi que du 1,3-butanediol, à partir de mélanges de glucose et de propionate, d'isobutyrate et de glycolate, respectivement, dans cultures en flacon agité. À notre connaissance, il s'agit du premier rapport de production microbienne de 1,3-pentanediol et de 4-méthyl-1,3-pentanediol.

Cell Reports, Volume 19, Numéro 10, 2017, pp. 2157-2173

L'immunité adaptative dépend de divers répertoires de récepteurs de cellules T générés par une recombinaison variable, de diversité et de jonction (V[D]J). Ici, nous définissons les principes par lesquels la diversité combinatoire est générée chez la sourisTcrarépertoire.TcraetTcrdles segments de gène partagent leTcra-Tcrdlocus, avec V intercalé_unet V_dsegments subissant V_d-D_d-J_dréarrangement en CD4⁻CD8⁻thymocytes puis plusieurs tours de V_un-J_unréarrangement en CD4⁺CD8⁺thymocytes. Nous documentons les progressions proximale à distale par étapes et hautement coordonnées du V_unet J_unutilisation individuelleTcraallèles limitant la diversité combinatoire. Ce comportement est soutenu par une conformation étendue de la chromatine dans CD4⁺CD8⁺thymocytes, avec seulement V à proximité_unet J_unsegments en contact les uns avec les autres.Tcrdles réarrangements peuvent utiliser le V distal_dsegments en raison d'un contratTcra-Tcrdconformation en CD4⁻CD8⁻thymocytes. Ces réaménagements élargissentTcrarépertoire en tronquant le V_untableau pour permettre V autrement défavorisé_un-J_uncombinaisons. Par conséquent, les événements de recombinaison à deux stades de développement avec des conformations de chromatine distinctes se synergisent pour favoriserTcradiversité du répertoire.

Hydrométallurgie, Volume 183, 2019, pp. 1-8

Une nouvelle méthode a été proposée pour préparer une solution contenant de l'arséniate (As(V)) pour la formation de scorodite en utilisant un résidu de sulfure d'arsenic (As) obtenu à partir d'une raffinerie de Pb. Préparation de la solution d'As(V) à partir du résidu de sulfure d'As inclus As lixiviation par oxydation par addition alternée d'une solution très concentrée d'hydroxyde de sodium (c-NaOH 600g/L) et de peroxyde d'hydrogène (H₂O₂) à 70°C. Cette méthode a donné une efficacité de lixiviation de l'As allant jusqu'à 99 % (% total de récupération de l'As jusqu'à 90 %), tandis que dans le même temps, d'autres métaux pouvaient être récupérés efficacement (par exemple, 95 % Pb, 97 % Cd, 90 % Zn , et 96 % Cu). Poursuite de l'oxydation et élimination de l'arsénite restant (As(III)) dans le filtrat lessivé par H₂O₂ont indiqué que l'efficacité d'oxydation de l'oxydation de As(III) en As(V) atteignait 99 %. La solution d'As(V) produite par ce procédé convenait à la fixation d'As(V) sous forme de scorodite. La diffraction des rayons X (XRD) et la microscopie électronique à balayage (SEM) ont été utilisées pour caractériser les matières premières et les solides de sortie. Les résultats ont montré que la phase principale d'As dans le composé contenant de l'As du résidu de sulfure d'As initial était du sulfure d'As. Du soufre élémentaire très pur (% total de récupération de S jusqu'à 30 %) a été généré au cours du processus d'élimination du S(-II), et le scorodite du processus de fixation de l'As(V) était hautement cristallin. La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier à réflexion totale atténuée (ATR-FTIR) et la spectroscopie à absorption de rayons X près de la structure du bord (XANES) ont été utilisées pour caractériser le filtrat intermédiaire du procédé. Les résultats ont montré que le filtrat intermédiaire était un mélange multiphasique contenant de l'As(III), de l'arséniate, du sulfate, du thio-arséniate, du thio-sulfate et des polysulfures (S_n²⁻). Le scorodite produit a montré une bonne stabilité As dans le TCLP et à pH3 (0,47 mg/L), pH5 (0,26 mg/L) et pH7 (3,41 mg/L) dans un test de stabilité à court terme de 10 jours.