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Zoonoses | Malectin蛋白:人兽共患寄生虫隐孢子虫特有的碳水化合物结合蛋白

已有 1549 次阅读 2022-6-13 12:59 |个人分类:zoonoses|系统分类:科普集锦

Zoonotic Cryptosporidium Parasites Possess a Unique Carbohydrate-binding Protein (Malectin) that is Absent in other Apicomplexan Lineages

Malectin蛋白:人兽共患寄生虫隐孢子虫特有的一种碳水化合物结合蛋白

作者:Mingbo Wu, Bo Yang, Dongqiang Wang, Ying Zhang, Xiaohui Li, Yubo Zhi, Xinhui Zhao, Jigang Yin, Guan Zhu

2022年5月13日,Zoonoses在线发表了Guan Zhu团队论著《Zoonotic Cryptosporidium Parasites Possess a Unique Carbohydrate-binding Protein (Malectin) that is Absent in other Apicomplexan Lineages》Malectin蛋白:人兽共患寄生虫隐孢子虫特有的一种碳水化合物结合蛋白。

隐孢子虫是一种重要的人兽共患寄生原虫,临床上常引起以腹泻为主要表现的隐孢子虫病。隐孢子虫主要寄生于动物胃肠道上皮细胞,可通过直接接触人或者动物(感染者)、摄入被卵囊污染的食物或水而感染。免疫功能正常的宿主感染后,经常表现为一过性腹泻等消化道症状;对于免疫功能不全的宿主,可导致迁延性腹泻。隐孢子虫主要危害婴幼儿和免疫系统受损人群,也是全球水源性腹泻病暴发的最常见病因。

N-糖基化是一种翻译后蛋白质修饰,在真核生物糖蛋白生物学功能中发挥重要作用。通过对基因组数据挖掘以及隐孢子虫蛋白质多糖的结构分析,不同于其他动物和顶复门单体,隐孢子虫具有独特的N-糖基化过程。在内质网蛋白质N-糖基化的早期阶段,Malectin蛋白可以识别并结合Glc2-N-glycan,参与内质网中糖蛋白表达。因此,研究微小隐孢子虫malectin蛋白(CpMal) 的分子生化特征将有助于为隐孢子虫病防治提供依据。

本研究发现隐孢子虫CpMal以二聚体形式存在于寄生虫体内,弥漫性分布在子孢子上,高度集中在靠近细胞核前后侧,提示内质网中的隐孢子虫N-糖基化过程靠近细胞核。研究者还发现在顶复门寄生虫中,只有隐孢子虫具有malectin蛋白,而其他顶复门寄生虫表现为缺乏该蛋白或缺少malectin结构域。与HsMal相比,CpMal具有较低的亲和力,但是对于宿主细胞具有很好的结合力。研究者又进一步通过重组隐孢子虫CpMal的识别能力,发现在寄生虫体内的确存在CpMal的潜在配体。

本文通过对隐孢子虫CpMal的主要分子和生化特征进行分析,有助于进一步阐明隐孢子虫N-糖基化的生物学过程,并为将来进一步挖掘隐孢子虫CpMal的生物学功能提供基础。

图1 微小隐孢子虫Malectin蛋白分子特征

图2 动物及隐孢子虫间N-糖链前体及前体来源终端葡萄糖修饰比较

图3 微小隐孢子虫Malectin蛋白及蛋白基因表达水平

图4 经冻融循环破坏的微小隐孢子虫卵囊中微小隐孢子虫Malectin蛋白免疫荧光检测

图5 GST融合重组微小隐孢子虫Malectin蛋白和人Malectin蛋白的结合能力

图6 微小隐孢子虫子孢子中的Malectin蛋白潜在结合配体检测

本中文评述由Zoonoses青委、哈尔滨医科大学基础医学部韩甦教授提供,特此致谢!

原文链接:

https://www.scienceopen.com/hosted-document?doi=10.15212/ZOONOSES-2022-0002



https://m.sciencenet.cn/blog-3387871-1342801.html

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