Characterization of a Cryptosporidium parvum protein that binds single-stranded G-strand telomeric DNA

Plasmodium falciparum GBP2 Is a Telomere-Associated Protein That Binds to G-Quadruplex DNA and RNA

In the early-diverging protozoan parasite Plasmodium, few telomere-binding proteins have been identified and several are unique. Plasmodium telomeres, like those of most eukaryotes, contain guanine-rich repeats that can form G-quadruplex structures. In model systems, quadruplex-binding drugs can disrupt telomere maintenance and some quadruplex-binding drugs are potent anti-plasmodial agents. Therefore, telomere-interacting and quadruplex-interacting proteins may offer new targets for anti-malarial therapy. Here, we report that P. falciparum GBP2 is such a protein. It was identified via 'Proteomics of Isolated Chromatin fragments', applied here for the first time in Plasmodium. In vitro, PfGBP2 binds specifically to G-rich telomere repeats in quadruplex form and it can also bind to G-rich RNA. In vivo, PfGBP2 partially colocalises with the known telomeric protein HP1 but is also found in the cytoplasm, probably due to its affinity for RNA. Consistently, its interactome includes numerous RNA-associated proteins. PfGBP2 is evidently a multifunctional DNA/RNA-binding factor in Plasmodium.

M. PfGBP: una proteína de unión al telómero de Plasmodium falciparum

Los telómeros son estructuras complejas de ADN y proteína localizadas en el extremo de los cromosomas eucariotes. Su principal función es proteger el extremo cromosomal de ser reconocido y procesado como ADNs fracturado, evitando así eventos de recombinación y fusión que conducen a inestabilidad cromosomal. El ADN telomérico consta de secuencias cortas, repetidas una tras otra, ricas en guanina; la cadena rica en guanina se extiende formando una región de cadena sencilla denominada extremo 3´ protuberante. Las proteínas por su parte, se pueden clasificar en: dsBPs, o proteínas de unión a la cadena doble, GBPs aquellas que reconocen específicamente el extremo protuberante y, proteínas que las interconectan mediante interacciones proteína-proteína. El gen PF3D7_1006800 de <em>Plasmodium falciparum</em> codifica para una proteína putativa similar a una GBP de <em>Criptosporidium parvum</em>, con el fin de establecer si esta proteína de <em>P. falciparum</em> presenta la capacidad de unión al ADN telomérico del parásito, se produjo una proteína recombinante a partir de la región codificante del gen, se purificó y se utilizó en ensayos de unión a ADN, y en la generación de anticuerpos policlonales específicos contra PfGBP. Nuestros resultados indican que la proteína de <em>P. falciparum</em> es una proteína nuclear con capacidad de unión al ADN telomérico <em>in vitro, </em>por lo<em> </em>que podría ser<em> </em>parte del complejo proteico encargado de proteger y/o mantener el telómero <em>in vivo</em>.