Targeting tRNA-Synthetase Interactions towards Novel Therapeutic Discovery Against Eukaryotic Pathogens
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The development of chemotherapies against eukaryotic pathogens is especially challenging because of both the evolutionary conservation of drug targets between host and parasite, and the evolution of strain-dependent drug resistance. There is a strong need for new nontoxic drugs with broad-spectrum activity against trypanosome parasites such as Leishmania and Trypanosoma. A relatively untested approach is to target macromolecular interactions in parasites rather than small molecular interactions, under the hypothesis that the features specifying macromolecular interactions diverge more rapidly through coevolution. We computed tRNA Class-Informative Features in humans and eight clades of trypanosomes, identifying parasite-specific informative features (including base-pairs and base mis-pairs) that are broadly conserved over approximately 250 million years of trypanosome evolution. Validating these observations, we demonstrated biochemically that tRNA:aminoacyl-tRNA synthetase interactions are a promising target for anti-trypanosomal drug discovery. From a marine natural products extract library, we identified several fractions with inhibitory activity toward Leishmania major alanyl-tRNA synthetase (AlaRS) but no activity against the human homolog. These marine natural products extracts showed cross-reactivity towards Trypanosoma cruzi AlaRS indicating the broad-spectrum potential of our network predictions. These findings support a systems biology model in which combination chemotherapies that target multiple tRNA-synthetase interactions should be comparatively less prone to the emergence of resistance than conventional single drug therapies. Author Summary Trypanosome parasites pose a significant health risk worldwide. Conventional drug development strategies have proven challenging given the high conservation between humans and pathogens, with off-target toxicity being a common problem. Protein synthesis inhibitors have historically been an attractive target for antimicrobial discovery against bacteria, and more recently for eukaryotic pathogens. Here we propose that exploiting pathogen-specific tRNA-synthetase interactions offers the potential for highly targeted drug discovery. To this end, we improved tRNA gene annotations in trypanosome genomes, identified functionally informative trypanosome-specific tRNA features, and showed that these features are highly conserved over approximately 250 million years of trypanosome evolution. Highlighting the species-specific and broad-spectrum potential of our approach, we identified natural product inhibitors against the parasite translational machinery that have no effect on the homologous human enzyme.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».