Effects of pyrimidine salvage inhibitors on uracil incorporation of Toxoplasma gondii

Toxoplasma gondii의 활성화된 uracil 도입 과정에 미치는 pyrimidine 대사 억제제의 영향

Metabolic inhibitors which act in the process of pyrimidine salvage influenced on the uracil incorporation into nucleic acids of Toxoplasma. Inhibitors of dihydrofolate reductase, pyrimethamine and methotrexate, and inhibitors of thymidylate synthase, fluoro-uridine, fluoro·dUMP and fluoro-uracil, diminished isotopic uracil uptake in dose-dependent manners. Azauridine which suppresses do novo pyrimidine biosynthesis did not affect the salvage even in a relatively high dose. These results suggested that the activation of uracil salvage should be closely related with the function of TMP biosynthetic enzymes. The pattern of thymidine uptake had no differences between control HL-60 cells and Toxoplasma infected cells, which did not reject the specific proliferation of Texoplasma. It can be exploited to characterize the elects of various compounds related with the proliferation of Toxoplasma, especially its DNA synthesis. Key words: Toxoplasma gondii, uracil salvage, dihydrofolate reductase, thymidylate synthase TMP biosynthesis.

Pyrimidine salvage과정 및 de novo 합성과정에 작용하는 억제제들이 Toxeplasma gondii의 특이한 uracil 도입 과정에 미치는 영향을 방사능을 표지한 uracil과 thymidine을 사용하여 검토하였다. Dihydrofolate reductase (DHFR)에 작용하는 억제제인 methotreBate, pyrimethamine 그리고 thymidylate synthase(75)의 경쟁적 억제제인 fluoro-uridine, fluoro-dUMP, fluoro-uracil을 각각 처리한 경우, 그 농도에 비례적으로 uracil 표지가 감소 하였다. OMP decarboxylase에 작용하는 억제제인 azauridine에 대해서는 100$\mu$M 농도 이상에서도 uracil 표지량에 변화가 거의 없었다. 본 결과로부터 Toxoplasma가 uracil을 DNA로 도입할 때 dihydrofolate reductase와 thymidylate synthase가 관여하는 TMP biosynthesis 과정이 중요함을 알 수 있었고, uracil salvage 과정이 있는 다른 기생성 원충의 경우와 비교했을 때 Toxoplasmn에 있어서도 효율적인 다기능의 DHFR-75 system의 존재를 예상할 수 있었다. Thymidine 도입의 양상은 모든 경우에 있어 HL-60세포만의 경우와 Toxoplasma가 함께 배양된 HL-60세포에서 차이가 없었다. 이로부터 thymidine은 Toxoplasmn 성장을 반영하지 않음을 알 수 있었다. Toxoplasma의 특이한 uracil 표지와 Toxoplasma에 배타적인 thymidine 표지는 기생원충과 숙주세포의 성장, DNA합성 정도 및 이들 과정에 미치는 제제들의 영향을 쉽고 간단하게 연구할 수 있는 방법이 된다.