发展健全的基因研究系统来探索生物学恶性疟原虫已经远远落后于酵母和果蝇.在最近的两篇连续报道中自然然而,三部小说的应用(至少为疟原虫)条件表达式knockdown系统是用来探索的功能Plasmodiumtranslocon的exportedp蛋白(PTEX)在人红细胞内生长和分裂过程中修饰的宿主红细胞。
红细胞内发育(分裂)需要寄生虫向宿主细胞输出数百种蛋白质,以促进在宿主体内成功定植、适应和增殖——其中一些蛋白质对疾病的病理生理学至关重要。由于寄生虫居住在一个寄生液泡(PV)中,它也必须向PV膜输出一个蛋白质转运复合体,以确保出口到宿主细胞质和细胞质之外——这是PTEX。PTEX的关键组成部分是已知的,是一个角色疟原虫输出元件(PEXEL)基序用于标记蛋白质,使其输出到PV膜外(见下图)还有最近的一篇评论文章).然而,当唯一可用的分子工具是直接敲除时,这些过程的必要性被证明是更复杂的功能研究的重要障碍。由de Koning-Ward (Deakin University, Australia)和Goldberg (Washington University, USA)团队报道的研究利用条件和可滴度抑制关键PTEX成分的表达,为PTEX在出口含有PTEX和PTEX阴性出口蛋白(PNEPs)中的作用提供了令人信服的证据。
PTEX易位子包含一种热休克/伴侣蛋白,HSP101,位于蛋白质复合物的功能中心——在穿过EXP2形成的孔之前,它似乎负责打开要出口的蛋白质。将HSP101融合为二氢叶酸还原酶不稳定结构域(DDD),该结构域可被甲氧苄啶(TMP)稳定,贝克等。发现这些被操纵的寄生虫需要TMP(相当于稳定的HSP101)的存在才能生存,而特定阶段的清除TMP导致该阶段生长停滞。这适用于早期无性繁殖和早期有性繁殖阶段的寄生虫,而当添加回TMP时,效果被逆转。在环期,HSP101的不稳定阻断了PEXEL蛋白的出口,其最终目的地在红细胞胞浆和细胞膜上。重要的是,他们还表明,HSP101功能的抑制也阻止了PNEP的输出——这表明PTEX在寄生虫输出的所有种类的蛋白质的输出中扮演着中心纽带的角色。
HSP101在环期后期的不稳定提供了从这一阶段开始的蛋白质输出的观点。重要的是,PNEP变异抗原/毒力因子的输出恶性疟原虫红细胞膜蛋白1 (PfEMP1)被阻断。众所周知,将PfEMP1运输到红细胞表面需要其他出口蛋白,因此作者警告说,他们不能明确地说明PTEX直接参与PfEMP1本身的运输。作者还发现,不稳定的HSP101蛋白大大减少了与PTEX复合体其他成员(EXP2和PTEX150)的相互作用,表明PTEX复合体的整体完整性是有效功能所必需的。
展示了类似的结果,但在老鼠疟疾模型中,Elsworth et al。有条件地抑制HSP101的表达p .鼠使用无水四环素(ATc)调节的反激活剂元件。p .鼠生长受到抑制,抗原出口到受感染的红细胞表面减少。两个出口p .鼠通常定位于红细胞胞浆的含pexel的蛋白质,以及定位于红细胞膜的特异性PNEP,在HSP101敲除寄生虫中被阻断。在恶性疟原虫,他们应用诱导型glmS核酶系统敲除PTEX150的表达,PTEX的预测成分。当葡萄糖胺诱导时,核酶降解标记的mRNA。可滴定ptex150基因敲除的寄生虫在早期滋养体阶段表现出不同的进展,但没有进一步的进展。类似地,PTEX150阻断PEXEL和PNEP蛋白的出口,包括PfEMP1。
总之,这些研究完美地展示了新的分子工具在探索PTEX作为一个转位子的功能上的应用,该转位子介导了一系列对红细胞内生存和发育至关重要的蛋白质的运输。目前的挑战仍然是阐明出口机制的细节和额外的PTEX附属蛋白的作用。也就是说,作为一种新的药物靶点,这种蛋白质出口的潜在联系对寄生虫的发育和病理至关重要,这表明我们将在未来几年再次定期听到PTEX社区的消息!
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