The Leishmania donovani SENP Protease Is Required for SUMO Processing but Not for Viability

Abstract

The protozoan parasite Leishmania donovani is part of an early eukaryotic branch and depends on post-transcriptional mechanisms for gene expression regulation. This includes post-transcriptional protein modifications, such as protein phosphorylation. The presence of genes for protein SUMOylation, i.e., the covalent attachment of small ubiquitin-like modifier (SUMO) polypeptides, in the Leishmania genomes prompted us to investigate the importance of the sentrin-specific protease (SENP) and its putative client, SUMO, for the vitality and infectivity of Leishmania donovani. While SENP null mutants are viable with reduced vitality, viable SUMO null mutant lines could not be obtained. SUMO C-terminal processing is disrupted in SENP null mutants, preventing SUMO from covalent attachment to proteins and nuclear translocation. Infectivity in vitro is not affected by the loss of SENP-dependent SUMO processing. We conclude that SENP is required for SUMO processing, but that functions of unprocessed SUMO are critical for Leishmania viability.

Reporter gene systems: A powerful tool for Leishmania studies

“…In Leishmania , HA-tag has been used to determine the subcellular localization of several molecules, such as lipophosphoglycan 2 ( Descoteaux et al., 1995 ), ABC transporter PGPA ( Légaré et al., 2001 ), centrin ( Selvapandiyan et al., 2001 ), and ATP/GTP binding protein (ALD1) ( Ishemgulova et al., 2017 ). Moreover, HA-tag has been used for protein expression studies of a lipase in L. donovani ( Shakarian et al., 2010 ), a cyclin-dependent kinase in L. mexicana ( Gomes et al., 2010 ), and a small ubiquitin-like modifier in L. donovani ( Bea et al., 2020 ).…”

Investigação do papel das proteínas ABC (subfamília F) na resistência à paromomicina em Leishmania amazonensis

“…Após a análise in silico das sequências proteícas, foram geradas construções epissomais no vetor de expressão em Leishmania pSP72αHYGα(El Fadili, Messier et al 2005, contendo os genes ABCF1 e ABCF3, além dos genes BCAT e DLDH previamente envolvidos na resistência à PAR em L. (L.) infantum(Rastrojo, Garcia-Hernandez et al 2018).Posteriormente, para a geração de mutantes nulos foi necessário padronizar para a espécie L. (L.) amazonensis a tecnologia de CRISPR/Cas9 descrita porBeneke et al (2017). É importante ressaltar que esta metodologia descrita porBeneke et al (2017), já foi utilizada em algumas espécies de Leishmania, como L. (L.) major, L. (L.) mexicana, L. (L.) infantum e L. (V.) braziliensis(Martel, Beneke et al 2017, Adaui, Kröber-Boncardo et al 2020, Bea, Kröber-Boncardo et al 2020, Burge, Damianou et al 2020. No entanto, até a redação desta dissertação de Mestrado, este protocolo ainda não havia sido validado em L. (L.) amazonensis, conforme descrito neste estudo.Para testar esta ferramenta e a sua padronização, foi utilizado como alvo inicial o gene MT para a geração de uma linhagem com um dos alelos deletado (La-sKO-MT).…”