【摘 要】
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刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)是顶复门寄生虫家族中的一员,专性寄生于有核细胞,属于寄生性原虫,不但能够感染生活中常见的哺乳动物,且能感染鸟类甚至一些冷血动物。弓形虫入侵宿主细胞,不同于细菌和病毒以胞吞的方式被动入侵,弓形虫入侵则是连续又复杂的主动过程,涉及到多种细胞器及蛋白的调配。顶复门原虫不只一个途径来达到入侵宿主细胞的目的,常见的一个途径是唾液酸途径,另一个途径是氨基葡聚糖途
【基金项目】
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辽宁省“兴辽人才计划”青年拔尖人才项目(XLYC1907091); 国家自然科学基金面上项目(NO:31672546;NO.32072891);
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刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)是顶复门寄生虫家族中的一员,专性寄生于有核细胞,属于寄生性原虫,不但能够感染生活中常见的哺乳动物,且能感染鸟类甚至一些冷血动物。弓形虫入侵宿主细胞,不同于细菌和病毒以胞吞的方式被动入侵,弓形虫入侵则是连续又复杂的主动过程,涉及到多种细胞器及蛋白的调配。顶复门原虫不只一个途径来达到入侵宿主细胞的目的,常见的一个途径是唾液酸途径,另一个途径是氨基葡聚糖途径。唾液酸(Sailic acid)作为宿主细胞外膜分布最广的糖分子受体,在弓形虫对宿主细胞的识别与侵入过程中发挥着重要作用,然而弓形虫入侵相关蛋白质与唾液酸分子间相互作用的研究目前相对较少。真核生物的囊泡转运需要一众蛋白参与协作,其中SNAP蛋白发挥着关键作用。SNAP-25亚家族常见定位于高尔基体或高尔基体作用的下游位置,该亚族可与Ca2+感受器偶联,或者通过驱动受体转运,也见参与分泌通路,最终完成膜融合和胞吐的使命。而弓形虫作为真核生物,其囊泡转运机制尚不明确。因此,本课题组前期针对弓形虫,对其能与唾液酸分子相结合的蛋白,进行了相关蛋白质组学分析,通过大量文献的检索查阅和生物信息学的全面分析,最终从59个上调蛋白质中选取了功能未知的、基因号为TGGT1_218760的弓形虫假定SNAP蛋白质即Tgp SNAP(putative SNAP protein)来进行课题研究。本研究先对Tgp SNAP的氨基酸序列进行下载,进行多角度的生物信息学分析。发现该蛋白有较好的保守性,并且表型值分析结果预示着该蛋白对于弓形虫可能是必需的。接着对Tgp SNAP蛋白质进行克隆、表达、纯化以及亚细胞定位,并对其功能进行了初步研究。首先,我们用gateway系统成功构建了两个融合标签的表达载体,并成功纯化了两个不同标签的目的蛋白,即GST-Tgp SNAP蛋白质和His-Tgp SNAP蛋白质。将新鲜纯化的His-Tgp SNAP蛋白透析后,配以佐剂免疫健康的实验动物,效价达标后,从而获得动物血清中的特异性Ig G。进而通过间接免疫荧光(Indirect immunofluorescence assay,IFA)对Tgp SNAP在弓形虫中的定位进行观察,结果显示,Tgp SNAP定位于弓形虫核上方,推测其可能位于高尔基体;后续又进行唾液酸结合、抑制实验以及细胞黏附实验,我们成功证明了GST-Tgp SNAP重组蛋白质可与唾液酸分子和宿主细胞(DC和Vero细胞)发生特异性结合来介导虫体入侵。为了探究弓形虫表面或宿主细胞表面的入侵位点封闭后,虫体入侵力是否收到影响,我们利用重组蛋白质和Ig G抗体来进行抑制虫体入侵的分析,结果表明,重组蛋白梯度浓度孵育细胞后导致虫体入侵率梯度下降,且抗Tgp SNAP的Ig G孵育虫体后也可起到抑制虫体入侵的作用。最后我们通过体外生物互作技术,验证了Tgp SNAP和弓形虫SNARE蛋白、MIC1蛋白发生互作。这为弓形虫囊泡转运蛋白参与入侵系统的调控,提供了科学研究基础。
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