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Heme metabolism in Strigomonas culicis: Implications of H2O2 resistance induction and symbiont elimination.
Bombaça, Ana Cristina Souza; Caminha, Marcelle Almeida; Barbosa, Juliana Magalhães Chaves; Pedra-Rezende, Yasmin; Ennes-Vidal, Vitor; Brunoro, Giselle Villa Flor; Archanjo, Bráulio Soares; d'Avila, Claudia Masini; Valente, Richard Hemmi; Menna-Barreto, Rubem Figueiredo Sadok.
Afiliação
  • Bombaça ACS; Laboratório de Biologia Celular, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Brazil; Laboratório de Doenças Parasitárias, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Brazil.
  • Caminha MA; Laboratório de Biologia Celular, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Brazil; Laboratório de Toxinologia, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro Brazil.
  • Barbosa JMC; Laboratório de Biologia Celular, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Brazil.
  • Pedra-Rezende Y; Laboratório de Biologia Celular, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Brazil; Laboratório de Toxinologia, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro Brazil.
  • Ennes-Vidal V; Laboratório de Doenças Parasitárias, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Brazil.
  • Brunoro GVF; Research and Development in Biotechnology, Blau Farmacêutica S/A, São Paulo, Brazil.
  • Archanjo BS; Divisão de Metrologia de Materiais, Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro), Duque de Caxias, Brazil.
  • d'Avila CM; Laboratório de Doenças Parasitárias, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Brazil.
  • Valente RH; Laboratório de Toxinologia, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro Brazil.
  • Menna-Barreto RFS; Laboratório de Biologia Celular, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Brazil. Electronic address: rubemsadok@gmail.com.
J Biol Chem ; 300(9): 107692, 2024 Sep.
Article em En | MEDLINE | ID: mdl-39159809
ABSTRACT
Monoxenous trypanosomatid Strigomonas culicis harbors an endosymbiotic bacterium, which enables the protozoa to survive without heme supplementation. The impact of H2O2 resistance and symbiont elimination on intracellular heme and Fe2+ availability was analyzed through a comparison of WT strain with both WT H2O2-resistant (WTR) and aposymbiotic (Apo) protozoa. The relative quantification of the heme biosynthetic pathway through label-free parallel reaction monitoring targeted mass spectrometry revealed that H2O2 resistance does not influence the abundance of tryptic peptides. However, the Apo strain showed increased coproporphyrinogen III oxidase and ferrochelatase levels. A putative ferrous iron transporter, homologous to LIT1 and TcIT from Leishmania major and Trypanosoma cruzi, was identified for the first time. Label-free parallel reaction monitoring targeted mass spectrometry also showed that S. culicis Iron Transporter (ScIT) increased 1.6- and 16.4-fold in WTR and Apo strains compared to WT. Accordingly, antibody-mediated blockage of ScIT decreased by 28.0% and 40.0% intracellular Fe2+concentration in both WTR and Apo strains, whereas no effect was detected in WT. In a heme-depleted medium, adding 10 µM hemin decreased ScIT transcript levels in Apo, whereas 10 µM PPIX, the substrate of ferrochelatase, increased intracellular Fe2+ concentration and ferric iron reduction. Overall, the data suggest mechanisms dependent on de novo heme synthesis (and its substrates) in the Apo strain to overcome reduced heme availability. Given the importance of heme and Fe2+ as cofactors in metabolic pathways, including oxidative phosphorylation and antioxidant systems, this study provides novel mechanistic insights associated with H2O2 resistance in S. culicis.
Assuntos
Palavras-chave

Texto completo: 1 Coleções: 01-internacional Base de dados: MEDLINE Assunto principal: Simbiose / Heme / Peróxido de Hidrogênio Idioma: En Revista: J Biol Chem Ano de publicação: 2024 Tipo de documento: Article País de afiliação: Brasil

Texto completo: 1 Coleções: 01-internacional Base de dados: MEDLINE Assunto principal: Simbiose / Heme / Peróxido de Hidrogênio Idioma: En Revista: J Biol Chem Ano de publicação: 2024 Tipo de documento: Article País de afiliação: Brasil