Structural and kinetic profiling of Leishmania braziliensis trypanothione reductase: A molecular model for the development of targeted therapies
| dc.contributor.author | Gómez Garay, Ana F | |
| dc.contributor.author | Alfonso, Jorge J | |
| dc.contributor.author | Francisco, Aleff F | |
| dc.contributor.author | Araújo, Erika C S | |
| dc.contributor.author | Fontes, Marcos Roberto de Mattos [UNESP] | |
| dc.contributor.author | Fernandes, Carlos Alexandre Henrique [UNESP] | |
| dc.contributor.author | Pereira, Soraya S | |
| dc.contributor.author | Kayano, Anderson M | |
| dc.contributor.author | Calderon, Leonardo A | |
| dc.contributor.author | Macedo, Jamile M | |
| dc.contributor.author | Souza, Mateus F | |
| dc.contributor.author | Holanda, Rudson J | |
| dc.contributor.author | Sobrinho, Juliana C | |
| dc.contributor.author | Soares, Andreimar M | |
| dc.contributor.institution | Universidade Estadual Paulista (UNESP) | pt |
| dc.date.accessioned | 2026-07-31T18:21:18Z | |
| dc.date.issued | 2025-05-17 | |
| dc.description.abstract | This study explores the recombinant protein expression, purification, and characterization of Leishmania braziliensis Trypanothione Reductase (LbTR), an essential enzyme implicated in cutaneous leishmaniasis. Using E. coli as the host organism, the synthetic gene encoding LbTR was successfully expressed and subsequently purified using Immobilized Metal Affinity Chromatography (IMAC) yielding 20 mg/L of highly pure LbTR, verified by SDS-PAGE and isoelectric focusing. Comprehensive biochemical analyses were conducted to determine the recombinant enzyme's kinetic properties and structural features. Enzymatic assays revealed that LbTR efficiently reduces its natural substrate, following Michaelis-Menten kinetics. Structural characterization, including dynamic light scattering and fluorescence spectroscopy, confirmed the protein's stability and homogeneity in solution under varying temperatures. Circular dichroism analysis corroborated the presence of significant α-helical and β-sheet content, aligning with the structural model generated with AlphaFold. Molecular dynamics simulations over 1 μs were employed to investigate the conformational dynamics of LbTR in its native homodimeric form, complexed with essential cofactors and substrates. The results from these simulations offer valuable insights into the enzyme's structural behavior and catalytic mechanism, underscoring its potential as a target for therapeutic development against leishmaniasis. | |
| dc.description.affiliation | Centro para el Desarrollo de la Investigación Científica (CEDIC), Asunción, Paraguay; Laboratório de Biotecnologia de Proteínas e Educação Aplicadas à Saúde Única, LABIOPROT Fundação Oswaldo Cruz, FIOCRUZ Rondônia, Porto Velho, RO, Brazil; Instituto Nacional de Epidemiologia da Amazônia Ocidental, INCT EPIAMO, Porto Velho, RO, Brazil. | |
| dc.description.affiliation | Centro para el Desarrollo de la Investigación Científica (CEDIC), Asunción, Paraguay; Laboratório de Biotecnologia de Proteínas e Educação Aplicadas à Saúde Única, LABIOPROT Fundação Oswaldo Cruz, FIOCRUZ Rondônia, Porto Velho, RO, Brazil; Instituto Nacional de Epidemiologia da Amazônia Ocidental, INCT EPIAMO, Porto Velho, RO, Brazil; Rede Internacional de Pesquisa e Conhecimento de Excelência da Amazônia Ocidental/Oriental, RED-CONEXAO, Porto Velho, RO, Brazil. Electronic address: jorwish@gmail.com. | |
| dc.description.affiliation | Laboratório de Biotecnologia de Proteínas e Educação Aplicadas à Saúde Única, LABIOPROT Fundação Oswaldo Cruz, FIOCRUZ Rondônia, Porto Velho, RO, Brazil; Rede Internacional de Pesquisa e Conhecimento de Excelência da Amazônia Ocidental/Oriental, RED-CONEXAO, Porto Velho, RO, Brazil. | |
| dc.description.affiliation | Rede Internacional de Pesquisa e Conhecimento de Excelência da Amazônia Ocidental/Oriental, RED-CONEXAO, Porto Velho, RO, Brazil; Laboratório de Imunologia Celular Aplicada à Saúde, FIOCRUZ Rondônia, Porto Velho, RO, Brazil. | |
| dc.description.affiliation | Rede Internacional de Pesquisa e Conhecimento de Excelência da Amazônia Ocidental/Oriental, RED-CONEXAO, Porto Velho, RO, Brazil; Departamento de Biofísica e Farmacologia, Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista, UNESP, Botucatu, SP, Brazil; Instituto de Estudos Avançados do Mar (IEAMar), Universidade Estadual Paulista, UNESP, Sao Vicente, SP, Brazil. | |
| dc.description.affiliation | Departamento de Biofísica e Farmacologia, Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista, UNESP, Botucatu, SP, Brazil. | |
| dc.description.affiliation | Laboratório de Engenharia de Anticorpos, Fundação Oswaldo Cruz, FIOCRUZ, unidade Rondônia, 76812-245, Porto Velho, RO, Brazil. | |
| dc.description.affiliation | Laboratório de Biotecnologia de Proteínas e Educação Aplicadas à Saúde Única, LABIOPROT Fundação Oswaldo Cruz, FIOCRUZ Rondônia, Porto Velho, RO, Brazil; Instituto Nacional de Epidemiologia da Amazônia Ocidental, INCT EPIAMO, Porto Velho, RO, Brazil; Rede Internacional de Pesquisa e Conhecimento de Excelência da Amazônia Ocidental/Oriental, RED-CONEXAO, Porto Velho, RO, Brazil. | |
| dc.description.affiliation | Centro de Estudos de Biomoléculas Aplicadas à Saúde, CEBio, Fundação Oswaldo Cruz, FIOCRUZ Rondônia, Porto Velho-RO, Brazil; Medicine Department, Health Center, Federal University of Rondônia (UNIR), Porto Velho, Brazil. | |
| dc.description.affiliation | Laboratório de Biotecnologia de Proteínas e Educação Aplicadas à Saúde Única, LABIOPROT Fundação Oswaldo Cruz, FIOCRUZ Rondônia, Porto Velho, RO, Brazil; Rede Internacional de Pesquisa e Conhecimento de Excelência da Amazônia Ocidental/Oriental, RED-CONEXAO, Porto Velho, RO, Brazil; Instituto Federal de Rondônia, IFRO, campus Porto Velho Calama, Porto Velho, RO, Brazil. | |
| dc.description.affiliation | Rede Internacional de Pesquisa e Conhecimento de Excelência da Amazônia Ocidental/Oriental, RED-CONEXAO, Porto Velho, RO, Brazil; Instituto de Educação, Agricultura e Ambiente, IEAA, Universidade Federal do Amazonas, UFAM, Humaitá, AM, Brazil. | |
| dc.description.affiliation | Laboratório de Biotecnologia de Proteínas e Educação Aplicadas à Saúde Única, LABIOPROT Fundação Oswaldo Cruz, FIOCRUZ Rondônia, Porto Velho, RO, Brazil; Rede Internacional de Pesquisa e Conhecimento de Excelência da Amazônia Ocidental/Oriental, RED-CONEXAO, Porto Velho, RO, Brazil; Centro Universitário Aparício de Carvalho, FIMCA, Jaru, RO, Brazil. | |
| dc.description.affiliation | Laboratório de Biotecnologia de Proteínas e Educação Aplicadas à Saúde Única, LABIOPROT Fundação Oswaldo Cruz, FIOCRUZ Rondônia, Porto Velho, RO, Brazil; Instituto Nacional de Epidemiologia da Amazônia Ocidental, INCT EPIAMO, Porto Velho, RO, Brazil; Rede Internacional de Pesquisa e Conhecimento de Excelência da Amazônia Ocidental/Oriental, RED-CONEXAO, Porto Velho, RO, Brazil; Centro de Estudos de Biomoléculas Aplicadas à Saúde, CEBio, Fundação Oswaldo Cruz, FIOCRUZ Rondônia, Porto Velho-RO, Brazil; Centro Universitário São Lucas, SÃO LUCAS PVH, Porto Velho, RO, Brazil. | |
| dc.description.affiliationUnesp | Rede Internacional de Pesquisa e Conhecimento de Excelência da Amazônia Ocidental/Oriental, RED-CONEXAO, Porto Velho, RO, Brazil; Departamento de Biofísica e Farmacologia, Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista, UNESP, Botucatu, SP, Brazil; Instituto de Estudos Avançados do Mar (IEAMar), Universidade Estadual Paulista, UNESP, Sao Vicente, SP, Brazil. | |
| dc.description.affiliationUnesp | Departamento de Biofísica e Farmacologia, Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista, UNESP, Botucatu, SP, Brazil. | |
| dc.identifier | https://app.dimensions.ai/details/publication/pub.1188787354 | |
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| dc.identifier.doi | 10.1016/j.biochi.2025.05.006 | |
| dc.identifier.issn | 0300-9084 | |
| dc.identifier.issn | 1638-6183 | |
| dc.identifier.orcid | 0000-0003-3737-7015 | |
| dc.identifier.orcid | 0000-0003-3189-0037 | |
| dc.identifier.orcid | 0000-0002-6492-5729 | |
| dc.identifier.orcid | 0000-0002-1928-9196 | |
| dc.identifier.orcid | 0000-0001-6515-6872 | |
| dc.identifier.orcid | 0000-0003-2116-7670 | |
| dc.identifier.orcid | 0000-0003-4418-7850 | |
| dc.identifier.orcid | 0000-0003-2669-092X | |
| dc.identifier.orcid | 0000-0002-9420-6282 | |
| dc.identifier.orcid | 0000-0001-5834-3389 | |
| dc.identifier.orcid | 0000-0002-4599-6265 | |
| dc.identifier.orcid | 0000-0003-1032-2188 | |
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| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11449/328944 | |
| dc.publisher | Elsevier | |
| dc.relation.ispartof | Biochimie; v. 235; p. 14-28 | |
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| dc.title | Structural and kinetic profiling of Leishmania braziliensis trypanothione reductase: A molecular model for the development of targeted therapies | |
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| unesp.campus | Universidade Estadual Paulista (UNESP), Instituto de Biociências, Botucatu | pt |
| unesp.campus | Universidade Estadual Paulista (UNESP), Instituto de Biociências, São Vicente | pt |
| unesp.campus | Universidade Estadual Paulista (UNESP), Instituto de Estudos Avançados do Mar, São Vicente | pt |

