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Phosphosignaling en falciparum del Plasmodium

El falciparum del Plasmodium es un parásito unicelular del protozoario responsable de malaria en seres humanos. Logra la infección usando caminos de la fosforilación de la proteína, o phosphosignaling.

Merozoites del falciparum del Plasmodium que reparten fuera de un glóbulo rojo infectadoHaber de imagen: Por Juan Cancemi/Shutterstock

El falciparum del Plasmodium causa malaria en seres humanos multiplicándose primero en las células de hígado y entonces en glóbulos rojos. Se liberan los Merozoites o los parásitos de la hija mientras que las células huesped se destruyen para continuar la invasión en otros glóbulos rojos.

La infección por falciparum del Plasmodium requiere un filete grande de las proteínas del parásito implicadas en la modulación de los caminos de la transmisión de señales del ordenador principal, cambiando el ambiente del ordenador principal para adaptarse a las necesidades del parásito y para evitar defensa del huésped.

La transducción intracelular mamífera de la señal es moderada con la fosforilación de las diversas moléculas de la transmisión de señales por las enzimas de la cinasa. Los kinomes mamíferos y palúdicos (el equipo completo de cinasas codificadas en el genoma) son grandes y diversos pero allí son ejemplos limitados de la homología de la serie.

Las cinasas de proteína del falciparum del Plasmodium tienen a menudo no exacto - iguale en el ordenador principal humano. Esto permite para que el potencial apunte el kinome palúdico para el tratamiento. Antes de que esto pueda ocurrir, sin embargo, la mayor comprensión de la fosforilación de la proteína en falciparum del Plasmodium se requiere.

Los resultados de análisis kinomic y phosphoproteomic globales

En 2011, un análisis kinomic y phosphoproteomic global de los intra-erythrocytic escenarios asexuales del falciparum del Plasmodium encontró que la mitad de las 65 cinasas de proteína eucarióticas en el kinome del parásito es probable tener un papel vital en viabilidad del parásito que mantiene.

El phosphoproteome visualizó las proteínas importantes para los procesos de la invasión, del metabolismo, de la transcripción y de la réplica de la DNA. Esto significa que las cinasas de proteína del falciparum del Plasmodium regulan una amplia gama de actividades biológicas.

La fosforilación de la proteína en parásitos de malaria se observa para ser determinado compleja, incluyendo el acontecimiento asombrosamente de la fosforilación de la tirosina, a pesar de la ausencia de una familia clásica de la cinasa de la tirosina en falciparum del Plasmodium.

Cinasa de proteína G (PKG) y el phosphosignaling en falciparum del Plasmodium

Una combinación del análisis cuantitativo de la genética del phosphoproteomics y de la substancia química destacó el papel de la cinasa de proteína G (PKG) para phosphosignaling en falciparum del Plasmodium.

Sobre 100 fosforilaciones Empaquetar-relacionadas las acciones han sido significado descubierto que el EMPAQUETAR tiene papeles múltiples en viabilidad del falciparum del Plasmodium que mantiene.

La cinasa de proteína cGMP-relacionada (PfPKG) apunta las proteínas para la transmisión de señales de la célula, la proteólisis, la regla del gen y la exportación de la proteína. Por lo tanto, se ha determinado que PfPKG actúa como cubo de la transmisión de señales y está requerido para la invasión, la salida y la evasión parásitas.

Esta aproximación multidisciplinaria al phosphoproteomics, desarrollado como manera de entender el papel del EMPAQUETAR, será una herramienta importante para correlacionar los procesos fisiológicos regulados por las cinasas específicas y para el alcance terapéutico futuro de estos caminos.

transmisión de señales del campamento en falciparum del Plasmodium

Las señales entre el ambiente extracelular y el interior de la célula son controladas por las moléculas secundarias del mensajero, tales como monofosfato cíclico del adenylyl (cAMP).

Los experimentos tempranos observaron el efecto positivo del campamento externo a la formación del exflagellation o del gametocyte durante el escenario del anillo del parásito.

El proceso de la invasión implica la formación de uniones apretadas con las células huesped, llevando a la secreción de los organelos apicales que contienen la proteína AMA-1.

La invasión del ordenador principal por falciparum del Plasmodium es regulada por la fosforilación campamento-relacionada del antígeno apical 1 (AMA-1) de la membrana de la proteína mediada por la cinasa de proteína A.

Los niveles del potasio se saben para efectuar la transmisión de señales del campamento con la secreción de proteínas produciendo una cascada de manera gradual de la transmisión de señales causada por la exposición al ambiente extracelular del potasio inferior. Los niveles bajos de los iones del potasio accionan la activación del β de la ciclasa del adenylyl (PfACβ) que produce un aumento en campamento.

La infección del falciparum del Plasmodium remodela la membrana celular de glóbulo roja del ordenador principal para mantener el equilibrio de electrólitos y para detectar los alimentos. La conductancia del anión sobre la membrana de la célula huesped también es regulada por la transmisión de señales del campamento.

Los experimentos han encontrado que la adición del ATP o de PKA a los glóbulos rojos no infectados produce el upregulation de la conductancia del anión y se puede invertir por la defosforilización. Esto confirmó la confianza de phosphosignaling a través de campamento para regular la regla del canal del anión.

Perspectivas

La comprensión de estos procesos biomecánicos underying la patogenesia de la malaria facilitará el revelado de las terapias antimalariales más efectivas. Una falta de homología entre PfPKG, PfPKA, y PfCDK ofrece el buen potencial para su uso como objetivos terapéuticos.

Todavía hay moléculas más parásitas de la transmisión de señales que se explorarán que pueden ofrecer oportunidades potenciales adicionales como tratamientos de la malaria.

Fuentes:

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Last Updated: Aug 28, 2018

Shelley Farrar Stoakes

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Shelley Farrar Stoakes

Shelley has a Master's degree in Human Evolution from the University of Liverpool and is currently working on her Ph.D, researching comparative primate and human skeletal anatomy. She is passionate about science communication with a particular focus on reporting the latest science news and discoveries to a broad audience. Outside of her research and science writing, Shelley enjoys reading, discovering new bands in her home city and going on long dog walks.

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