Exploring direct and indirect targets of current antileishmanial drugs using a novel thermal proteomics profiling approach
Notice bibliographique
Résumé
Visceral leishmaniasis (VL), caused by Leishmania infantum , is an oft-fatal neglected tropical disease. In the absence of an effective vaccine, the control of leishmaniasis relies exclusively on chemotherapy. Due to the lack of established molecular/genetic markers denoting parasite resistance, clinical treatment failure is often used as an indicator. Antimony-based drugs have been the standard antileishmanial treatment for more than seven decades, leading to major drug resistance in certain regions. Likewise, drug resistance to miltefosine and amphotericin B continues to spread at alarming rates. In consequence, innovative approaches are needed to accelerate the identification of antimicrobial drug targets and resistance mechanisms. To this end, we have implemented a novel approach based on thermal proteome profiling (TPP) to further characterize the mode of action of antileishmanials antimony, miltefosine and amphotericin B, as well as to better understand the mechanisms of drug resistance deployed by Leishmania . Proteins become more resistant to heat-induced denaturation when complexed with a ligand. In this way, we used multiplexed quantitative mass spectrometry-based proteomics to monitor the melting profile of thousands of expressed soluble proteins in WT, antimony-resistant, miltefosine-resistant, and amphotericin B-resistant L. infantum parasites, in the presence (or absence) of the above-mentioned drugs. Bioinformatics analyses were performed, including data normalization, melting profile fitting, and identification of proteins that underwent changes (fold change > 4) caused by complexation with a drug. With this unique approach, we were able to narrow down the regions of the L. infantum proteome that interact with antimony, miltefosine, and amphotericin B; validating previously-identified and unveiling novel drug targets. Moreover, analyses revealed candidate proteins potentially involved in drug resistance. Interestingly, we detected thermal proximity coaggregation for several proteins belonging to the same metabolic pathway (i.e., tryparedoxin peroxidase and aspartate aminotransferase in proteins exposed to antimony), highlighting the importance of these pathways. Collectively, our results could serve as a jumping-off point for the future development of innovative diagnostic tools for the detection and evaluation of antimicrobial-resistant Leishmania populations, as well as open the door for new on-target therapies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 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) | 0,000 | 0,000 |
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.
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 tête enseignante, 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 ».