Identification and characterization of phospholipase A2 from Trypanosoma brucei

Abstract

Trypanosoma brucei is an eukaryotic organism whose metabolism is the subject of extensive searches for possible targets in the drug development against sleeping sickness. One of these targets is phospholipid metabolism and enzymes involved in it. This study was conducted to identify and characterize a T. brucei phospholipase A2 which metabolizes phospholipid substrates from the sn-2 position resulting in liberation of arachidonic acid and formation of eicosanoids. These products play vital roles in the parasite's intracellular metabolism, like regulation of its cell membrane composition, cell density regulation, and disturbance of the sleep-wake rhythm in affected patients. This work concentrated on cloning, heterologous over-expression of phospholipase A2 and characterization of this enzyme in T. brucei. Phospholipase A2 activity assay revealed that the enzyme was expressed in membrane fractions of logarithmic and stationary phase bloodstream forms as well as in the procyclic insect form.

Der Metabolismus des eukaryotischen Organismus Trypanosoma brucei ist Gegenstand umfangreicher Forschungen nach möglichen Angriffspunkten bei der Entwicklung von Arzneimitteln gegen die Schlafkrankheit. Einer dieser Punkte ist der Phospholipidmetabolismus und die daran beteiligten Enzyme. Die hier vorliegende Arbeit wurde durchgeführt, um eine T. brucei Phospholipase A2 zu identifizieren und zu charakterisieren, die Phospholipidsubstrate an der sn-2 Position metabolisiert, was die Freisetzung von Arachidonsäure und die Entstehung von Eicosanoiden zur Folge hat. Diese Produkte spielen eine entscheidende Rolle im intrazellulären Metabolismus der Parasiten, z.B. bei der Regulierung der Zellmembranzusammensetzung, der Zelldichteregulierung und des gestörten Schlaf-Wach-Rhythmus betroffener Patienten. Diese Arbeit konzentrierte sich auf die Klonierung, heterologe Überexpression und Charakterisierung von Phospholipase A2 in T. brucei. Phospholipase A2-Aktivitätstests zeigten, dass dieses Enzym in der Membranfraktion sowohl von Blutformen in der logarithmischen und stationären Phase als auch von prozyklischen Insektenformen exprimiert wird.