The cytosolic or the mitochondrial glutathione peroxidase‐type tryparedoxin peroxidase is sufficient to protect procyclic Trypanosoma brucei from iron‐mediated mitochondrial damage and lysis
The cytosolic or the mitochondrial glutathione peroxidase‐type tryparedoxin peroxidase is sufficient to protect procyclic Trypanosoma brucei from iron‐mediated mitochondrial damage and lysis
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胞浆或线粒体谷胱甘肽过氧化物酶型锥虫还蛋白过氧化物酶足以保护前循环布氏锥虫免受铁介导的线粒体损伤和裂解
DOI：
10.1111/mmi.13223
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发表时间：
2016
影响因子：
3.6
通讯作者：
Krauth-Siegel
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Schaffroth;Bogacz;Dirdjaja;Nissen;Krauth-Siegel
非洲锥虫表达三种几乎相同的谷胱甘肽过氧化物酶（Px）型酶，这些酶存在于胞质溶胶（Px I和II）和线粒体（Px III）中，并对脂肪酸衍生的氢过氧化物进行解毒。基因的选择性缺失显示，缺乏胞质或线粒体酶的布氏锥虫几乎像野生型寄生虫一样增殖，而完整基因组位点的敲除是致命的。流式细胞术和免疫荧光分析显示，Px I-III-缺陷型寄生虫失去了线粒体膜电位，随后失去了溶酶体信号，但不是糖体信号。线粒体损伤和细胞溶解可通过Trolox、泛醌衍生物和铁螯合剂去铁胺来预防，而淀粉-去铁胺则无效。在富含葡萄糖的培养基中，细胞死亡减弱，表明呼吸链产生的氧化剂有助于致死表型。因此，Px-型过氧化物酶保护原环细胞免受铁介导的氧化膜损伤，该氧化膜损伤起源于线粒体。这与血流细胞中的情况形成对比，其中溶酶体是主要受影响的细胞器。引人注目的是，无论是胞质或线粒体形式的过氧化物酶是必需的，足以保护的细胞色素和防止细胞裂解。
African trypanosomes express three virtually identical glutathione peroxidase (Px)‐type enzymes that occur in the cytosol (Px I and II) and mitochondrion (Px III) and detoxify fatty acid‐derived hydroperoxides. Selective deletion of the genes revealed that procyclicTrypanosoma bruceilacking either the cytosolic or mitochondrial enzyme proliferate nearly as wild‐type parasites, whereas the knockout of the complete genomic locus is lethal. Flow cytometry and immunofluorescence analyses revealed that the Px I‐III‐deficient parasites lose their mitochondrial membrane potential, which is followed by a loss of the lysosomal signal but not the glycosomal one. Mitochondrial damage and cell lysis are prevented by Trolox, ubiquinone derivatives and the iron chelator deferoxamine, whereas starch‐deferoxamine is inefficient. In glucose‐rich medium, cell death is attenuated suggesting that oxidants generated by the respiratory chain contribute to the lethal phenotype. Thus, the Px‐type peroxidases protect procyclic cells from an iron‐mediated oxidative membrane damage that originates at the mitochondrion. This contrasts with the situation in bloodstream cells, where the lysosome is the primarily affected organelle. Strikingly, either the cytosolic or the mitochondrial form of the peroxidases is required and sufficient to protect the mitochondrion and prevent cell lysis.
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