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Enregistrement W3164926790

Structural Characterization of Aspartic Proteases Involved in Invasion and Egress of Apicomplexan Pathogens P. Falciparum and T.gondii

2020· article· en· W3164926790 sur OpenAlexaff
Pooja Kesari, Anuradha Deshmukh, Nikhil Pahelkar, Ishan Rathore, Vandana Mishra, Huogen Xiao, Alla Gustchina, Alexander Wlodawer, Rickey Y. Yada, Prasenjit Bhaumik

Notice bibliographique

RevueSSRN Electronic Journal · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineImmunology and Microbiology
ThématiqueToxoplasma gondii Research Studies
Établissements canadiensUniversity of British ColumbiaUniversity of Guelph
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésProteasesBiologyPlasmodium falciparumMicrobiologyToxoplasma gondiiPlasmodium (life cycle)VirologyMalariaBiochemistryEnzymeImmunologyParasite hosting
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The phylum apicomplexan includes a variety of obligate intracellular parasites responsible for causing different deadly diseases in humans. P. falciparum is the most lethal Plasmodium species causing human malaria. Additionally, Toxoplasma gondii causes Toxoplasmosis leading to miscarriages and birth defects. These diseases are global burden as they cause millions of deaths worldwide. There is a need for development of potent and long lasting drugs against these parasites due to emergence of drug-resistance. Invasion, egress, and growth of the parasites are important stages of their life cycle for their survival and dissemination of the infection in human. Pepsin-like aspartic proteases have been shown to be involved in the invasion and egress process of Plasmodium and Toxoplasma species, and are considered as excellent drug-targets. Therefore, blocking the function of these aspartic proteases would aid in development of effective therapeutic strategies to control these diseases. Plasmepsin IX (PfPMIX) and Plasmepsin X (PfPMX) are pepsin-like aspartic proteases from Plasmodium involved in the invasion and egress. Similarly, Toxoplasma gondii aspartic proteases III (TgASPIII) which is homologous to PfPMIX and PfPMX also acts as maturase. These proteases are involved in activation of downstream protein cascade of invasion and egress. Until now, no structural information is available for these proteases. Understanding the molecular basis of the functional properties of these proteases would lead to the development of effective chemotherapeutic agents to combat these diseases. Therefore, to unravel the molecular insights into the interaction of these proteins the homology models of the PfPMX and TgASPIII were built. Docking was done to screen known HIV-1 and BACE protease inhibitors. MD simulation studies were performed for enzyme bound inhibitors with highest affinity. The structures of PfPMX and TgASPIII have the typical pepsin-like aspartic proteases fold and the characteristics catalytic motifs DTGS in N-terminal and DTGT in Cterminal in PfPMX (DSGT in TgASPIII), required for optimal activity in acidic pH conditions; and a flap formed by the loop region of the beta-hairpin. The residues from the flap and the two conserved catalytic motifs form the active site. The flap is involved in regulating the opening and closing of the enzyme and thereby influencing substrate specificity. In comparison to other pepsin-like aspartic proteases, a phenylalanine mutation in place of tyrosine is observed in the flap of the PfPMX and TgASPIII. The PfSUB1 (SML/EVE) substrate cleavage site in PfPMX is oriented in a manner that the backbone carbonyl of the P1Leu-GluP1' lies in a catalytically favorable position of two active site aspartates (Asp29 and Asp220). Similar orientation of TgROP1 was observed in TgASPIII. All the screened molecules are well-stabilized in the pocket with proper hydrogen bonds and hydrophobic interactions; and their hydroxyl group pointing towards the catalytic aspartates. Our structural analysis provides detailed insights into the substrate binding pocket of the PfPMX and TgASPIII, hence would be helpful in designing potent inhibitors of these proteases. Biochemical studies of the identified molecules are in-progress and further optimization of the candidate molecules will be done to design molecule having crossreactivity towards both the proteases.

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,003

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,024
Tête enseignante GPT0,250
Écart entre enseignants0,225 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2020
Routes d'admission1
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