FeS cluster assembly in cytosol of Trichomonas vaginalis

Abstract

Železo-sirné klastry jsou kofaktory celé řady významných proteinů. Pro studium syntézy těchto klastrů se využívají především modelové organismy typu Saccharomyces cerevisiae, Homo sapiens a v poslední době také Trypanosoma brucei. U Trichomonas vaginalis, anaerobního prvoka, který parazituje v urogenitálním traktu lidí, však nebylo toto téma studováno více do hloubky. T. vaginalis patří mezi anaeroby, jejichž mitochondrie byla redukována na hydrogenosom. V této organele již byly identifikované některé komponenty ISC dráhy pro syntézu klastrů, zatímco proteiny, které se účastní CIA dráhy v cytosolu, nebyly u T. vaginalis doposud charakterizovány. Tato práce se zabývá především TvIscU, jedním z hlavních proteinů ISC dráhy, a dále také komponenty CIA dráhy. Oba dva typy syntézy klastrů, jak v hydrogenosomech tak i v cytosolu, se zásadně liší od typického modelu založeném na studiu S. cerevisce. V této práci jsme studovali hypotetické funkční propojení ISC-CIA systému. Dále jsme identifikovali homology k charakterizovaným proteinům účastnících se CIA dráhy. Konkrétně jsme identifikovali Nbp35, Cfd1, Nar1, Cia1 Cia2, avšak nenalezli jsme proteiny homologní pro Tah18, Dre2 a Mms19. Nalezené proteiny jsme v T. vaginalis exprimovali značené Ha-tagem a lokalizovali je v buněčných frakcích a pomocí...

Iron-sulfur (FeS) cluster assembly is extensively studied in model organisms, e.g. Saccharomyces cerevisiae, Homo sapiens, and more recently in Trypanosoma brucei. However, little is known about FeS assembly in divergent anaerobic organisms such as Trichomonas vaginalis, which parasites in the human urogenital tract. This parasitic protist possesses anaerobic form of mitochondria, the hydrogenosome, in which some component of FeS cluster assembly machinery (ISC) has been identified, whereas the cytosolic CIA pathway has not been studied so far. Our work deals mainly with TvIscU, a component of ISC pathway, and T. vaginalis CIA pathway. We suggest that both hydrogenosomal and cytosolic FeS cluster assembly pathways of this parasite differ from typical models. We examined possible ISC-CIA relationship. Next, we found homologues for several key components involved CIA machinery, namely Nbp35, Cfd1, Nar1, Cia1 and Cia2. However, we did not identify any homologous proteins to Tah18, Dre2 and Mms19. We expressed identified proteins with HA-tag and localized them by cell fractionation and immunofluorescence microscopy in T. vaginalis. Finally, we immunoprecipitated two Cfd1 paralogues, TvCfd1A and TvCfd1B to search for their interacting partners. The results suggest that these two paralogues interact with...