Self-assembling functional programmable protein array for studying protein-protein interactions in malaria parasites Academic Article

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  • Malaria Journal

abstract

  • AntecedentesEl Plasmodium vivax es la especie más extendida de la malaria, causando una morbilidad significativa en todo el mundo. El conocimiento sobre el mecanismo molecular de invasión es limitado debido a la falta de un sistema de cultivo in vitro continuo para estas especies. Dado que las interacciones proteína-proteína y célula huésped juegan un papel esencial en la invasión y replicación del microorganismo, la elucidación de la función de la proteína durante la invasión es crítica para desarrollar métodos de control más efectivos. La matriz de proteínas programables de ácido nucleico (NAPPA) se ha convertido así en una tecnología adecuada para estudiar las interacciones proteína-proteína y proteína huésped, ya que la producción de proteínas mediante el método de transcripción/traducción in vitro (IVTT) supera la mayoría de los inconvenientes encontrados hasta la fecha, como la producción heteróloga de proteínas, la estabilidad y la purificación.ResultadosVeinte proteínas de P. vivax en la superficie del merozoito o en orgánulos secretores fueron seleccionadas y clonadas con éxito utilizando la tecnología de gateway. La mayoría de las construcciones se visualizaron en el array expresado in situ, utilizando el método IVTTT. La proteína Pv12 se utilizó como cebo para evaluar la funcionalidad del array y se coexpresó con la visualización de P. vivax cDNA en el array. Se encontró que Pv12 interactuaba con Pv41 (como se describió anteriormente), así como con PvMSP142kDa, PvRBP1a, PvMSP8 y PvRAP1.4. ConclusionesNAPPA es una técnica de alto rendimiento que permite la coexpresión de cebo y consulta in situ, lo que permite analizar las interacciones de forma rápida y reproducible. Ofrece una nueva alternativa para el estudio de las interacciones proteína-proteína y liga-receptor en relación con un parásito difícil de cultivar (p.ej. P. vivax).
  • BACKGROUND: Plasmodium vivax is the most widespread malarial species, causing significant morbidity worldwide. Knowledge is limited regarding the molecular mechanism of invasion due to the lack of a continuous in vitro culture system for these species. Since protein-protein and host-cell interactions play an essential role in the microorganism's invasion and replication, elucidating protein function during invasion is critical when developing more effective control methods. Nucleic acid programmable protein array (NAPPA) has thus become a suitable technology for studying protein-protein and host-protein interactions since producing proteins through the in vitro transcription/translation (IVTT) method overcomes most of the drawbacks encountered to date, such as heterologous protein production, stability and purification.RESULTS: Twenty P. vivax proteins on merozoite surface or in secretory organelles were selected and successfully cloned using gateway technology. Most constructs were displayed in the array expressed in situ, using the IVTT method. The Pv12 protein was used as bait for evaluating array functionality and co-expressed with P. vivax cDNA display in the array. It was found that Pv12 interacted with Pv41 (as previously described), as well as PvMSP142kDa, PvRBP1a, PvMSP8 and PvRAP1.CONCLUSIONS: NAPPA is a high-performance technique enabling co-expression of bait and query in situ, thereby enabling interactions to be analysed rapidly and reproducibly. It offers a fresh alternative for studying protein-protein and ligand-receptor interactions regarding a parasite which is difficult to cultivate (i.e. P. vivax).

publication date

  • 2018/7/17

edition

  • 17

keywords

  • interactions
  • invasion
  • protein
  • proteinprotein
  • vivax

International Standard Serial Number (ISSN)

  • 1475-2875

number of pages

  • 14

start page

  • 270