SUMOylation and deimination of proteins: two epigenetic modifications involved in Giardia encystation

Authors
Vranych, Cecilia Verónica; Rivero, Maria Romina; Merino, Maria Cecilia; Mayol, Gonzalo Federico; Zamponi, Nahuel; Maletto, Belkys Angélica; Pistoresi, Maria Cristina; Touz, Maria Carolina; Ropolo, Andrea Silvana
Publication Year
2014
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
SUMOylation, a post-translational modification of proteins, has been recently described as vital in eukaryotic cells. In a previous work, we analyzed the role of SUMO protein and the genes encoding the putative enzymes of the SUMOylation pathway in the parasite Giardia lamblia. Although we observed several SUMOylated proteins, only the enzyme Arginine Deiminase (ADI) was confirmed as a SUMOylated substrate. ADI is involved in the survival of the parasite and, besides its role in ATP production, it also catalyzes the modification of arginine residues to citrulline in the cytoplasmic tail of surface proteins. During encystation, however, ADI translocates to the nuclei and downregulates the expression of the Cyst Wall Protein 2 (CWP2). In this work, we made site-specific mutation of the ADI SUMOylation site (Lys101) and observed that transgenic trophozoites did not translocate to the nuclei at the first steps of encystation but shuttled in the nuclei late during this process through classic nuclear localization signals. Inside the nuclei, ADI acts as a peptidyl arginine deiminase, being probably involved in the downregulation of CWPs expression and cyst wall formation. Our results strongly indicate that ADI plays a regulatory role during encystation in which post-translational modifications of proteins are key players.
Fil: Vranych, Cecilia Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina
Fil: Rivero, Maria Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina
Fil: Merino, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina
Fil: Mayol, Gonzalo Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina
Fil: Zamponi, Nahuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina
Fil: Maletto, Belkys Angélica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina
Fil: Pistoresi, Maria Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina
Fil: Touz, Maria Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina
Fil: Ropolo, Andrea Silvana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina
Subject
ARGININE DEIMINASE
ENCYSTATION
NUCLEAR LOCALIZATION
PARASITES
SUMOYLATION
Otras Ciencias Biológicas
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CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
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