Regulación redox de Peroxirredoxinas de Trypanosoma cruzi

Trypanosoma cruzi, el agente causante de la enfermedad de Chagas, tiene un sistema de defensa antioxidante diferente al de su hospedador mamífero. Varios componentes de este sistema, como las triparredoxina peroxidasas, han mostrado tener un papel importante en la respuesta y adaptación al ambiente oxidante de la célula hospedadora durante el proceso de infección. Las triparredoxina peroxidasas son enzimas de la familia de las peroxirredoxinas de 2-Cys que son capaces de reducir eficientemente peróxido de hidrógeno y peroxinitrito. Estas enzimas poseen dos residuos de cisteína conservados esenciales para su actividad catalítica. Previamente hemos estudiado la respuesta de T. cruzi a distintas concentraciones de peróxido de hidrógeno y hemos determinado las condiciones de estrés oxidativo en las cuales se afectan la viabilidad y capacidad proliferativa de los parásitos así como las concentraciones que promueven una respuesta adaptativa. Por otra parte, la separación de las peroxirredoxinas de T. cruzi mediante electroforesis bidimensional nos ha permitido observar varias formas que difieren tanto en su punto isoeléctrico como en su peso molecular lo que sugiere que estas proteínas pueden estar sujetas a varias modificaciones post-traduccionales. Contamos en el laboratorio con cepas bacterianas que expresan las peroxirredoxinas recombinantes y con parásitos transfectantes que sobre-expresan las peroxirredoxinas salvajes y mutantes en ciertos residuos claves que nos proponemos estudiar. El objetivo de este proyecto es estudiar la regulación de las triparredoxina peroxidasas citosólica y mitocondrial de T. cruzi en cuatro aspectos: 1) caracterizar las modificaciones que ocurren en estas peroxirredoxinas inducidas por el estado redox, estudiar la sensibilidad a la sobre-oxidación de estas proteínas en los distintos estadíos de T. cruzi y su posible regeneración; 2) estudiar posibles modificaciones post-traduccionales, como fosforilación, acetilación y proteólisis y entender de qué manera impactan sobre su actividad; 2) estudiar los cambios oligoméricos que ocurren en estas enzimas y relacionarlos con su estado redox y su actividad; 3) conocer si las enzimas de T. cruzi, como ha sido descrito para otros organismos, cambian su funcionalidad en respuesta al estado redox, en particular estudiar si presentan actividad chaperona, y estudiar el papel que cumplen en la actividad de estas enzimas otros residuos de Cys presentes fuera de su sitio activo. La regulación de la actividad de las peroxirredoxinas claramente impacta en el balance redox celular, por lo que el estudio de la actividad y de los mecanismos de regulación de estas enzimas nos permitirá conocer mejor las respuestas que desarrolla T. cruzi frente al estrés oxidativo y a los cambios de ambiente a los que se enfrenta durante su ciclo infectivo.