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Description
| Introduction
Targeting lysine acetylation, particularly bromodomain-containing proteins (acetyl-lysine binders), shows promise as a novel antiparasitic target. Our research focuses on TcBDF3, a cytoplasmic bromodomain-containing protein crucial for Trypanosoma cruzi (the causative agent of Chagas Disease) differentiation that recognizes acetylated alpha-tubulin. In previous work, A1B4 was identified as a high-affinity binder of TcBDF3, showing significant trypanocidal activity with low host toxicity in vitro.
Dataset content and file organization
In this dataset, we included experimental data to support the trypanocidal activity of novel 1,3,4-Oxadiazoles:
1- Experimental raw data to support the trypanocidal activity of novel 1,3,4-Oxadiazoles: growth values using a beta-galactosidase expressing Trypanosoma cruzi line and MTT assays in the Vero cell line to calculate selectivity indexes. Data was analyzed by generating dose-response curves, fitting to a non-linear regression, and obtaining the half inhibitory concentrations (IC50) in a statistical analysis program. Files are included in Folder 1- Tables_raw_data_antiparasitic_activity.
2- Experimental raw data to support the binding of the novel 1,3,4-Oxadiazoles to bromodomain factor 3 of Trypanosoma cruzi (TcBDF3): Intrinsic fluorescence quenching assay, Differential Scanning Fluorescence (DSF) assay, Fluorescence polarization (FP) assay. Data was analyzed by performing concentration vs. relative fluorescence for quenching assays. For thermal shift assays, the melting temperatures obtained were plotted vs. concentration and fitted using the differential scanning fluorescence single binding site equation to get the dissociation constants (Kd). For Fluorescence polarization assays the percentage of inhibition was derived from the equation % inhibition =100[1 − (mP − mPf )/(mPb − mPf )], in which mPf is the free probe control and mPb is the bound probe control. Based on the percentage of inhibition, the half inhibitory concentration (IC50), or the inhibitor concentration at which 50% of the bound probe is displaced, was obtained by fitting the inhibition data. Files are included in Folder 2- Tables_raw_data_binding.
3- Raw data and specifications to support the phylogenetic analysis of TcBDF3 that allowed us to include it in the Bromodomain Extra Terminal (BET) family. Files are included in Folder 3- bdf3_sequence_and_phylogenetic_analysis. To reproduce the data produced for the paper "1,3,4-Oxadiazoles as inhibitors of the atypical member of the BET family Bromodomain Factor 3 from Trypanosoma cruzi (TcBDF3)", https://doi.org/10.3389/fmicb.2024.1465672, you can run the script filtering_analysis.py. AF2 BDF3 extra-terminal (ET) model used as a query in Foldseek and its output can be found in BDF3_ET_foldseek_query. HMMER output for bromodomain (BD) detection using highly confident ET-containing proteins (prob > 0.9) is in both TXT and XLSX formats, along with the commands used to run hmmsearch (hmmer_commands.sh) Multiple Sequence Alignments (MSAs) generated using Jalview can be found in MSAs using the output FASTA sequences generated with the script (Fasta_files_for_tree). The phylogenetic analysis and trees generated with IQtree2 are located in final_BD-ET_tree.zip.
4- Docking simulation files to validate the binding of 1,3,4-Oxadiazoles to TcBDF3. These are the output files in pdb format of the best docking pose of a simulation performed with Glide in extra precision (XP) mode. The structure of the protein TcBDF3 was obtained from a representative snapshot of a molecular dynamics simulation. Ligand docking was performed using Schrodinger software (version 2023-3). The Protein Preparation Wizard within the Schrodinger software was used for protein preparation. LigPrep was used for ligand preparation. The 20x grid box was centered on the binding site. The ligands A1B4, A1B4c, and A5B4c are named UNK in their corresponding file (files A1B4_DOCK.pdb, A1B4c_DOCK.pdb y A5B4c_DOCK.pdb). Files are included in Folder 4- Docking.
Value of the data:
Chagas disease, caused by the protozoan parasite Trypanosoma cruzi, affects millions globally with increasing urban cases outside Latin America. Treatment is based on two drugs: benznidazole and nifurtimox, but chronic cases pose several challenges. These results make TcBDF3 a unique target due to its localization and known functions not shared with higher eukaryotes, which holds promise for Chagas disease treatment.
(2024-09-10)
Introducción
La utilización de la acetilación lisinas como blanco quimioterapéutico, en particular las proteínas que contienen bromodominios (motivos de unión a lisinas acetiladas), es prometedor como nuevo blanco antiparasitario. Nuestra investigación se centra en TcBDF3, una proteína con bromodominio citoplasmática crucial para la diferenciación de Trypanosoma cruzi (agente causal de la Enfermedad de Chagas) que reconoce la alfa-tubulina acetilada. En trabajos anteriores, se identificó a A1B4 como una pequeña molécula capaz de unirse con alta afinidad a TcBDF3 y que mostró una actividad tripanocida significativa con baja toxicidad para células huésped in vitro.
Contenido del dataset y organización de los archivos
En este conjunto de datos, incluimos datos experimentales para respaldar la actividad tripanocida de nuevos 1,3,4-Oxadiazoles:
1- Datos experimentales sin procesar para respaldar la actividad tripanocida de los nuevos 1,3,4-Oxadiazoles: valores de crecimiento utilizando una linea de Trypanosoma cruzi que expresa beta-galactosidasa y ensayos de MTT en la línea celular Vero para calcular índices de selectividad. Los datos se analizaron generando curvas dosis-respuesta, ajustándolas a una regresión no lineal y obteniendo las concentraciones medias inhibidoras (CI50) en un programa de análisis estadístico. Los archivos se incluyen en la Carpeta 1- Tables_raw_data_antiparasitic_activity.
2- Datos experimentales sin procesar para respaldar la unión de los nuevos 1,3,4-oxadiazoles al factor de bromodominio 3 de Trypanosoma cruzi (TcBDF3): ensayo de extinción de fluorescencia intrínseca, ensayo de fluorescencia de barrido diferencial (DSF), ensayo de polarización de fluorescencia (FP). Los datos se analizaron realizando curvas de concentración vs. fluorescencia relativa para ensayos de extinción. Para los ensayos de cambio térmico o DSF, se graficaron las temperaturas de fusión obtenidas vs. la concentración de compuesto y se ajustó utilizando la ecuación de sitio de unión único de fluorescencia diferencial de barrido para obtener las constantes de disociación (Kd). Para los ensayos de polarización de fluorescencia, el porcentaje de inhibición se derivó de la ecuación % de inhibición = 100 [1 - (mP - mPf)/(mPb - mPf)], en la que mPf es el control de sonda libre y mPb es el control de sonda unido. Con base en el porcentaje de inhibición, se obtuvo la mitad de la concentración inhibidora (CI50), o la concentración del inhibidor a la que se desplaza el 50% de la sonda unida, ajustando los datos de inhibición. Los archivos se incluyen en la Carpeta 2: Tables_raw_data_binding.
3- Datos crudos y especificaciones para respaldar el análisis filogenético de TcBDF3 que nos permitió incluirlo en la familia Bromodomain Extra Terminal (BET). Los archivos se incluyen en la Carpeta 3- bdf3_sequence_and_phylogenetic_analysis. Para reproducir los datos producidos para el artículo "1,3,4-oxadiazoles as inhibitors of the atypical member of the BET family bromodomain factor 3 from Trypanosoma cruzi (TcBDF3)", https://doi.org/10.3389/fmicb.2024.1465672, puede ejecutar el script filtering_analysis.py. El modelo de dominio extra terminal (ET) de TcBDF3 obtenido por AF2 fue utilizado como anzuelo de busqueda en Foldseek y su resultado se puede encontrar en BDF3_ET_foldseek_query. La salida de HMMER para la detección de bromodominios (BD) utilizando proteínas que contienen ET de alta confianza (prob > 0,9) está en formatos TXT y XLSX, junto con los comandos utilizados para ejecutar hmmsearch (hmmer_commands.sh). Los alineamientos de secuencias múltiples (MSA) generadas con Jalview se pueden obtener utilizando las secuencias FASTA de salida generadas con el script (Fasta_files_for_tree). El análisis filogenético y los árboles generados con IQtree2 se encuentran en el archivo: final_BD-ET_tree.zip.
4- Archivos de simulación de acoplamiento para validar la unión de 1,3,4-Oxadiazoles a TcBDF3. Estos son los archivos de salida en formato pdb de la mejor pose de acoplamiento de una simulación realizada con Glide en modo extra precisión (XP). La estructura de la proteína TcBDF3 se obtuvo a partir de una instantánea representativa de una simulación de dinámica molecular. El acoplamiento de ligandos se realizó utilizando el software Schrodinger (versión 2023-3). Para la preparación de proteínas se utilizó el asistente de preparación de proteínas del software Schrodinger. Se utilizó LigPrep para la preparación del ligando. El cuadro de cuadrícula de 20x fue centrado en el sitio de unión. Los ligandos A1B4, A1B4c y A5B4c se denominan UNK en su archivo correspondiente (archivos A1B4_DOCK.pdb, A1B4c_DOCK.pdb y A5B4c_DOCK.pdb). Los archivos se incluyen en la Carpeta 4- Docking
Relevancia de los datos:
La enfermedad de Chagas, causada por el parásito protozoario Trypanosoma cruzi, afecta a millones de personas en todo el mundo y los casos urbanos están aumentando fuera de América Latina. El tratamiento se basa en dos fármacos: benznidazol y nifurtimox, pero los casos crónicos plantean varios desafíos. Estos resultados hacen que TcBDF3 sea un blanco quimioterapéutico único debido a su localización y funciones conocidas que no comparte con los eucariotas superiores, lo que resulta prometedor para el tratamiento de la enfermedad de Chagas.
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