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Structural and kinetic profiling of Leishmania braziliensis trypanothione reductase: A molecular model for the development of targeted therapies

dc.contributor.authorGómez Garay, Ana F
dc.contributor.authorAlfonso, Jorge J
dc.contributor.authorFrancisco, Aleff F
dc.contributor.authorAraújo, Erika C S
dc.contributor.authorFontes, Marcos Roberto de Mattos [UNESP]
dc.contributor.authorFernandes, Carlos Alexandre Henrique [UNESP]
dc.contributor.authorPereira, Soraya S
dc.contributor.authorKayano, Anderson M
dc.contributor.authorCalderon, Leonardo A
dc.contributor.authorMacedo, Jamile M
dc.contributor.authorSouza, Mateus F
dc.contributor.authorHolanda, Rudson J
dc.contributor.authorSobrinho, Juliana C
dc.contributor.authorSoares, Andreimar M
dc.contributor.institutionUniversidade Estadual Paulista (UNESP)pt
dc.date.accessioned2026-07-31T18:21:18Z
dc.date.issued2025-05-17
dc.description.abstractThis 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.affiliationCentro 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.affiliationCentro 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.affiliationLaboratório 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.affiliationRede 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.affiliationRede 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.affiliationDepartamento de Biofísica e Farmacologia, Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista, UNESP, Botucatu, SP, Brazil.
dc.description.affiliationLaboratório de Engenharia de Anticorpos, Fundação Oswaldo Cruz, FIOCRUZ, unidade Rondônia, 76812-245, Porto Velho, RO, Brazil.
dc.description.affiliationLaboratório 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.affiliationCentro 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.affiliationLaboratório 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.affiliationRede 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.affiliationLaboratório 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.affiliationLaboratório 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.affiliationUnespRede 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.affiliationUnespDepartamento de Biofísica e Farmacologia, Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista, UNESP, Botucatu, SP, Brazil.
dc.identifierhttps://app.dimensions.ai/details/publication/pub.1188787354
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dc.identifier.doi10.1016/j.biochi.2025.05.006
dc.identifier.issn0300-9084
dc.identifier.issn1638-6183
dc.identifier.orcid0000-0003-3737-7015
dc.identifier.orcid0000-0003-3189-0037
dc.identifier.orcid0000-0002-6492-5729
dc.identifier.orcid0000-0002-1928-9196
dc.identifier.orcid0000-0001-6515-6872
dc.identifier.orcid0000-0003-2116-7670
dc.identifier.orcid0000-0003-4418-7850
dc.identifier.orcid0000-0003-2669-092X
dc.identifier.orcid0000-0002-9420-6282
dc.identifier.orcid0000-0001-5834-3389
dc.identifier.orcid0000-0002-4599-6265
dc.identifier.orcid0000-0003-1032-2188
dc.identifier.pmid40389104
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11449/328944
dc.publisherElsevier
dc.relation.ispartofBiochimie; v. 235; p. 14-28
dc.rights.accessRightsAcesso restritopt
dc.rights.sourceRightsclosed
dc.sourceDimensions
dc.titleStructural and kinetic profiling of Leishmania braziliensis trypanothione reductase: A molecular model for the development of targeted therapies
dc.typeArtigopt
dspace.entity.typePublication
relation.isOrgUnitOfPublication8fd3a51e-cf3b-42eb-b3f5-8e1f23dd0717
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unesp.campusUniversidade Estadual Paulista (UNESP), Instituto de Biociências, Botucatupt
unesp.campusUniversidade Estadual Paulista (UNESP), Instituto de Biociências, São Vicentept
unesp.campusUniversidade Estadual Paulista (UNESP), Instituto de Estudos Avançados do Mar, São Vicentept

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