scholarly journals In silico and in vitro evaluation of primers for molecular differentiation of Leishmania species

Author(s):  
Beatriz Batista Trigo ◽  
Fernanda Muller de Oliveira-Rovai ◽  
Marco Milanesi ◽  
Pier Kenji Rauschkolb Katsuda Ito ◽  
Yuri Tani Utsunomiya ◽  
...  

Abstract Leishmaniasis is a zoonotic disease caused by over 20 species of protozoan parasites of the genus Leishmania. Infection is commonly spread by sandflies and produces a wide spectrum of clinical signs and symptoms. Therefore, from an epidemiological and therapeutic standpoint, it is important to detect and differentiate Leishmania spp. The objective of this study was to combinate in silico and in vitro strategies to evaluate the analytical specificity of primers previously described in the literature. According to electronic PCR (e-PCR) analysis, 23 out of 141 pairs of primers selected through literature search matched their previously reported analytical specificity. In vitro evaluation of nine of these primer pairs by quantitative PCR (qPCR) confirmed the analytical specificity of five of them at the level of Leishmania spp., L. mexicana complex or Leishmania and Viannia subgenera. Based on these findings, the combination of e-PCR and qPCR is suggested to be a valuable approach to maximize the specificity of new primer pairs for the laboratory diagnosis of infections with Leishmania spp.

2018 ◽  
Vol 15 (2) ◽  
pp. 127-135 ◽  
Author(s):  
Parvesh Singh ◽  
Nomandla Ngcoya ◽  
Ramgopal Mopuri ◽  
Nagaraju Kerru ◽  
Neha Manhas ◽  
...  

Background: Diabetes Mellitus (DM) is a complex metabolic disease illustrated by abnormally high levels of plasma glucose or hyperglycaemia. Accordingly, several α-glucosidase inhibitors have been developed for the treatment of diabetes and other degenerative disorders. While, a coumarin ring has the privilege to represent numerous natural and synthetic compounds with a wide spectrum of biological activities e.g. anti-cancer, anti-HIV, anti-viral, anti-malarial, anti-microbial, anti-convulsant, anti-hypertensive properties. Besides this, coumarins have also shown potential to inhibit α-glucosidase leading to a generation of new promising antidiabetic agents. However, the testing of O-substituted coumarins for α-glucosidase inhibition has evaded the attention of medicinal chemists. Methods: For O-alkylation/acetylation reactions, the hydroxyl coumarins (A-B) initially activated by K2CO3 in dry DMF were reacted with variedly substituted haloalkanes at room temperature under nitrogen. The synthesized compounds were tested for their α-glucosidase (from Saccharomyces cerevisiae) inhibitory activity and anti-oxidant activity using DPPH radical scavenging activity. In silico docking simulations were conducted using CDocker module in DS (Accelrys) to explore the binding modes of the representative compounds in the catalytic site of α-glucosidase. Results: All the coumarin analogues (A1, B1, A2-A10, B2-B8) including their precursors (A-B) were evaluated for their in vitro α-glucosidase inhibition using acarbose as a standard inhibitor. All the mono O-alkylated coumarins (except A1) showed significant (p <0.05) α-glucosidase inhibition relative to the hydroxyl coumarin (A) with IC50 values ranging between 11.084±0.117 to 145.24± 29.22 µg/mL. Compound 7-(benzyloxy)-4, 5-dimethyl-2H-chromen-2-one (A9) bearing a benzyl group (Ph-CH2-) at position 7 showed a remarkable (p <0.05) increase in the activity (IC50 = 11.084±0.117 µg/mL), almost four-fold more than acarbose (IC50 = 40.578±5.999 µg/mL). The introduction of –NO2 group dramatically improved the anti-oxidant activity of coumarin, while the O-alkylation/acetylation decreased the activity. Conclusion: The present study describes the synthesis of functionalized coumarins and their evaluation for α-glucosidase inhibition and antioxidant activity under in vitro conditions. Based on IC50 data, the mono O-alkylated coumarins were observed to be stronger inhibitors of α-glucosidase with respect to their bis O-alkylated analogues. Coumarin (A9) bearing O-benzyloxy group displayed the strongest α-glucosidase inhibition, even higher than the standard inhibitor acarbose. The coumarin (A10) bearing –NO2 group showed the highest anti-oxidant activity amongst the synthesized compounds, almost comparable to the ascorbic acid. Finally, in silico docking simulations revealed the role of hydrogen bonding and hydrophobic forces in locking the compounds in catalytic site of α-glucosidase.


2021 ◽  
Vol 36 (1) ◽  
pp. 1370-1377
Author(s):  
Daniel A. S. Kitagawa ◽  
Rafael B. Rodrigues ◽  
Thiago N. Silva ◽  
Wellington V. dos Santos ◽  
Vinicius C. V. da Rocha ◽  
...  

2015 ◽  
Author(s):  
Αμαλία Παπαδάκη
Keyword(s):  

Τα πρωτόζωα παράσιτα Leishmania spp. επιβιώνουν μέσα στο φαγολυσόσωμα των μακροφάγων του θηλαστικού-ξενιστή έχοντας αναπτύξει μηχανισμούς που ανακόπτουν την παρασιτοκτόνο δράση του. Στην παρούσα διατριβή μελετήθηκαν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά της βιογένεσης του λεϊσμανιοφόρου φαγοσώματος με σκοπό τη διερεύνηση και κατανόηση των μηχανισμών επιβίωσης του παρασίτου εντός αυτού. Συγκεκριμένα, μελετήθηκε η χωροχρονική κατανομή των μοριακών δεικτών ωρίμανσης του φαγοσώματος F-actin, Rab7 και LAMP1 και των φωσφοϊνοσιτιδίων (PIs) PtdIns(4,5)P2, PtdIns(3,4,5)P3 και PI3P σε φαγοσώματα μακροφάγων της κυτταρικής σειράς ποντικού RAW264.7 που περιείχαν προμαστιγωτά παράσιτα Leishmania (L.) donovani στατικής φάσης ή οψονοποιημένα αδρανή σφαιρίδια (3 μm) ως ουδέτερους μάρτυρες. Η ανάλυση έγινε σε μονιμοποιημένα δείγματα μακροφάγων με συνεστιακή μικροσκοπία φθορισμού. Συνολικά, τα αποτελέσματα έδειξαν χρονικές «εκτροπές» στην παρουσία των μοριακών δεικτών και των PIs στη μεμβράνη των λεϊσμανιοφόρων φαγοσωμάτων σε σχέση με αυτά των σφαιριδίων, υποδεικνύοντας μία καθυστέρηση της βιογένεσης του φαγολυσοσώματος ή/ και τροποποίησή του από το παράσιτο. Το γεγονός αυτό πιθανά να οφείλεται α) στη δράση κάποιου/ων παράγοντα/ων του παρασίτου στο μεταβολισμό των PIs του μακροφάγου, β) στον τύπο των υποδοχέων του μακροφάγου που εμπλέκονται στη φαγοκυττάρωση της Leishmania σε σχέση με των μαρτύρων ή/ και γ) στη βραδύτερη ολοκλήρωση της εγκόλπωσης των προμαστιγωτών παρασίτων, εξαιτίας του μεγέθους και της κινητικότητάς τους, η οποία ακολούθως συμβάλλει σε καθυστερημένη «σφράγιση» και ωρίμανση του φαγοσώματος.Παράλληλα, πραγματοποιήθηκε βιοχημικός και λειτουργικός χαρακτηρισμός ενός εν δυνάμει μολυσματικού παράγοντα του παρασίτου L. donovani, της μεμβρανικής όξινης φωσφατάσης ιστιδίνης LdMAcP. Τα αποτελέσματα της in silico ανάλυσης έδειξαν ότι η LdMAcP είναι ειδική για το σύμπλεγμα L. donovani, εντός του οποίου παρουσιάζει πολυμορφισμούς. Σε προμαστιγωτά παράσιτα αγρίου τύπου και διαγονιδιακά (L. donovani-rLdMAcP-mRFP1) αποδείχτηκε ότι η LdMAcP έχει την προβλεπόμενη εντόπιση των μεμβρανικών πρωτεϊνών τύπου Ι, με ενεργότητα όξινης έξω-φωσφατάσης ανθεκτικής στην παρουσία του τρυγικού οξέος και ότι είναι Ν-γλυκοζυλιωμένη. Η εντόπιση και η ενζυμική ενεργότητα της LdMAcP επιβεβαιώθηκε και ως ετερόλογα εκφρασμένη (rLdMAcP-His) σε κύτταρα θηλαστικού (HeLa). Επιπλέον, σε κυτταρικό σύστημα in vitro μόλυνσης βρέθηκε ότι η αύξηση των επιπέδων της ενεργούς LdMAcP συμβάλλει στην αύξηση της μολυσματικότητας/ λοιμογόνου ικανότητας και της επιβίωσης των παρασίτων L. donovani-rLdMAcP-mRFP1 σε σύγκριση με τα παράσιτα που εκφράζουν μόνο τον κενό πλασμιδιακό φορέα. Τέλος, η παρουσία επιτόπων της LdMAcP σε μολυσμένα μακροφάγα με παράσιτα Leishmania ενθαρρύνουν τη διερεύνηση της πιθανής λειτουργικής σχέσης μεταξύ της φωσφατάσης και στοιχείων του μακροφάγου που πιθανά αποτελούν υποψήφια υποστρώματα/ εταίρους της.


2019 ◽  
Vol 1176 ◽  
pp. 335-345 ◽  
Author(s):  
Yu Zhang ◽  
Xing Zhang ◽  
Lei Qiao ◽  
Zimei Ding ◽  
Xiaojing Hang ◽  
...  

2018 ◽  
Vol 107 ◽  
pp. 234-242 ◽  
Author(s):  
Mohammed Auwal Ibrahim ◽  
Megan J. Bester ◽  
Albert W. Neitz ◽  
Anabella R.M. Gaspar

Author(s):  
Raissa C. Oliveira ◽  
Paulo N. Bandeira ◽  
Telma L. G. Lemos ◽  
Hélcio S. dos Santos ◽  
Jackelyne R. Scherf ◽  
...  

2020 ◽  
Vol 17 (5) ◽  
Author(s):  
Afra Quasar A. Nadaf ◽  
Mahesh S. Najare ◽  
Manjunatha Garbhagudi ◽  
Shivaraj Mantur ◽  
Manjunath G. Sunagar ◽  
...  

2020 ◽  
Vol 99 ◽  
pp. 103834 ◽  
Author(s):  
Ahmed H.E. Hassan ◽  
Kyung Tae Park ◽  
Hye Jin Kim ◽  
Hyo Jong Lee ◽  
Yeong Ho Kwon ◽  
...  

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document