Поверхностный белок мерозоитов - Merozoite surface protein

Поверхностный белок мерозоит-1
Диаграмма до и после инвазии поверхностного белка мерозоитов.jpg
Комплекс MSP-1 прикрепляется к клеточной мембране мерозоитов посредством GPI-закрепления, на что указывают ступенчатые линии, проникающие через клеточную мембрану. После вторжения эритроцитов большая часть комплекса MSP-1 теряется, оставляя MSP-119 позади.[1]
Идентификаторы
ОрганизмPlasmodium knowlesi
СимволMSP1
Альт. символыPKH_072850 [2]
Entrez7320035
PDB1N1I
RefSeq (мРНК)XM_002258546.1
RefSeq (Prot)XP_002258582.1
UniProtQ9GSQ9
Прочие данные
Хромосома7: 1.26 - 1.27 Мб

Мерозоит /ˌмɛрəˈzoʊˌаɪт/ поверхностные белки являются как интегральной, так и периферической мембраной белки найден на поверхности мерозоит, ранняя стадия жизненного цикла простейшие.[1] Поверхностные белки мерозоитов, или MSP, важны для понимания малярия, заболевание, вызываемое простейшими из рода Плазмодий. На стадии бесполого кровообращения своего жизненного цикла малярийный паразит проникает в красные кровяные тельца воспроизводиться, вызывая классические симптомы малярии.[3] Эти поверхностные белковые комплексы участвуют во многих взаимодействиях паразита с эритроцитами и поэтому являются важной темой исследования для ученых, стремящихся бороться с малярией.[4]

Формы

Наиболее распространенная форма MSP прикрепляется к поверхности мерозоитов с помощью гликофосфатидилинозитол, короткое гликолипид часто используется для закрепления белка. Дополнительные формы включают интегральные мембранные белки и периферически связанные белки, которые обнаруживаются в меньшей степени, чем заякоренные белки с гликофосфатидилинозитолом или (GPI) -зависимые белки на поверхности мерозоитов.[4] Поверхностные белки мерозоитов 1 и 2 (MSP-1 и MSP-2) являются наиболее распространенными (GPI) -защищенными белками на поверхности мерозоитов Plasmodium.[4]

Функция

МСП-1 синтезирован в самом начале шизогония, или бесполое размножение мерозоитов.[5] Мерозоит сначала прикрепляется к эритроциту с помощью своего комплекса MSP-1. Мишени комплекса МСП-1 спектрин, комплекс на внутренней поверхности клеточной мембраны эритроцита. Большая часть комплекса MSP-1 выделяется при попадании в красные кровяные тельца, но небольшая часть C-конец, называется МСП-119, сохраняется.[6] Точная роль MSP-119 остается неизвестным, но в настоящее время он служит маркером для формирования пищевая вакуоль.[1]

Относительный размер и расположение каждого сегмента комплекса MSP-1 показаны выше. SS представляет собой сигнальную последовательность, которая представляет собой короткую последовательность, присутствующую на N-конце новых белков. GA представляет собой якорь GPI, который расположен на С-конце белка.[7]

Функция комплекса MSP-2 не конкретна, но текущие исследования показывают, что он играет роль в инвазии эритроцитов из-за его деградации вскоре после инвазии.[4] MSP-3, 6, 7 и 9 представляют собой белки периферической мембраны, которые, как было показано, образуют комплекс с MSP-1, но функции этих белков в значительной степени неизвестны.[4]

Клиническое значение

Из-за их преобладания на поверхности плазмодия, MSP были ключевой целью для вакцина разработка. Противомалярийные вакцины были разработаны для воздействия на мерозоит на разных стадиях его жизненного цикла. Вакцины, нацеленные на мерозоит при бесполом эритроцитарный Этап используют поверхностные белки мерозоитов, в частности MSP-1.[8] Помимо вакцин, исследователи разрабатывают лекарства, которые связываются с MSP, чтобы нарушить репликацию мерозоитов.[9] Сурамин, препарат, используемый для лечения африканской сонной болезни, показал умеренный успех при связывании с MSP-1 и его производными, такими как MSP-119 для подавления вторжения красных кровяных телец.[10]

Вызовы

Проблема, с которой сталкиваются при разработке вакцин, заключается в сложности и разнообразии этих белков. В мерозоитах одного и того же рода и вида последовательности, кодирующие белки, такие как MSP-1, различаются в зависимости от региона, в котором они находятся.[11] Например, вакцина Комбинации B использует антигены MSP-1 и MSP-2, но имеет ограниченную эффективность, основанную главным образом на MSP-2 аллели использовал.[12] В попытке повысить эффективность производимых вакцин константные области, такие как MSP-119 которые остаются на поверхности плазмодия после стадии мерозоитов, становятся ключевым направлением исследований вакцин.[4] Дополнительно синтетический гликофосфатидилинозитол Молекулы (GPI) являются кандидатами, поскольку они вызывают сильный иммунный ответ, в то же время оставаясь относительно последовательными по структуре по сравнению с различными малярийными штаммами.[13]

Рекомендации

  1. ^ а б c Кадекоппала М., Холдер А.А. (август 2010 г.). «Поверхностные белки мерозоитов малярийного паразита: комплекс MSP1 и семейство MSP7». Международный журнал паразитологии. 40 (10): 1155–61. Дои:10.1016 / j.ijpara.2010.04.008. PMID  20451527.
  2. ^ «PKH_072850 мерозоитный поверхностный белок 1, MSP-1 [Plasmodium knowlesi штамм H]». Entrez Gene. Национальный центр биотехнологической информации (NCBI), Национальная медицинская библиотека США. Получено 2018-11-26.
  3. ^ Сингх С., Читнис К.Э. (октябрь 2017 г.). «Молекулярная передача сигналов, участвующих в проникновении и выходе малярийных паразитов из эритроцитов хозяина». Перспективы Колд-Спринг-Харбор в медицине. 7 (10). Дои:10.1101 / cshperspect.a026815. ЧВК  5629987. PMID  28507195.
  4. ^ а б c d е ж Бисон Дж. Г., Дрю Д. Р., Бойл М. Дж., Фэн Дж., Фаукс Ф. Дж., Ричардс Дж. С. (май 2016 г.). «Поверхностные белки мерозоитов в инвазии красных кровяных телец, иммунитет и вакцины против малярии». Обзор микробиологии FEMS. 40 (3): 343–72. Дои:10.1093 / femsre / fuw001. ЧВК  4852283. PMID  26833236.
  5. ^ Держатель А.А. (октябрь 2009 г.). «Карбокси-конец поверхностного белка мерозоитов 1: структура, специфические антитела и иммунитет к малярии». Паразитология. 136 (12): 1445–56. Дои:10.1017 / S0031182009990515. PMID  19627632.
  6. ^ Blackman MJ, Heidrich HG, Donachie S, McBride JS, Holder AA (июль 1990 г.). «Единственный фрагмент поверхностного белка мерозоитов малярии остается на паразите во время инвазии эритроцитов и является мишенью ингибирующих инвазию антител». Журнал экспериментальной медицины. 172 (1): 379–82. Дои:10.1084 / jem.172.1.379. ЧВК  2188181. PMID  1694225.
  7. ^ Woehlbier U, Epp C, Hackett F, Blackman MJ, Bujard H (март 2010 г.). «Антитела против нескольких мерозоитных поверхностных антигенов малярийного паразита человека Plasmodium falciparum ингибируют созревание паразита и вторжение красных кровяных телец». Журнал Малярии. 9 (1): 77. Дои:10.1186/1475-2875-9-77. ЧВК  2847572. PMID  20298576.
  8. ^ Версиани Ф.Г., Алмейда М.Э., Мариуба Л.А., Орланди П.П., Ногейра П.А. (2013). «N-концевой поверхностный белок мерозоит-1 Plasmodium vivax, потенциальная субъединица для вакцины против малярии vivax». Клиническая иммунология и иммунология развития. 2013: 965841. Дои:10.1155/2013/965841. ЧВК  3804292. PMID  24187566.
  9. ^ Wilson DW, Goodman CD, Sleebs BE, Weiss GE, de Jong NW, Angrisano F, Langer C, Baum J, Crabb BS, Gilson PR, McFadden GI, Beeson JG (июль 2015 г.). «Макролиды быстро подавляют вторжение в эритроциты малярийного паразита человека Plasmodium falciparum». BMC Биология. 13: 52. Дои:10.1186 / s12915-015-0162-0. ЧВК  4506589. PMID  26187647.
  10. ^ Fleck SL, Birdsall B, Babon J, Dluzewski AR, Martin SR, Morgan WD, Angov E, Kettleborough CA, Feeney J, Blackman MJ, Holder AA (ноябрь 2003 г.). «Сурамин и аналоги сурамина ингибируют вторичный процессинг поверхностного белка-1 мерозоитов и вторжение в эритроциты малярийного паразита Plasmodium falciparum». Журнал биологической химии. 278 (48): 47670–7. Дои:10.1074 / jbc.M306603200. PMID  13679371.
  11. ^ Миллер Л.Х., Робертс Т., Шахабуддин М., Маккатчан Т.Ф. (май 1993 г.). «Анализ разнообразия последовательностей в поверхностном белке-1 мерозоитов Plasmodium falciparum (MSP-1)». Молекулярная и биохимическая паразитология. 59 (1): 1–14. Дои:10.1016 / 0166-6851 (93) 90002-ф. PMID  8515771.
  12. ^ Уаттара А., Барри А. Е., Датта С., Ремарк Э. Дж., Бисон Дж. Г., Плау CV (декабрь 2015 г.). «Разработка противомалярийных вакцин для предотвращения вариабельности антигенов». Вакцина. 33 (52): 7506–12. Дои:10.1016 / j.vaccine.2015.09.110. ЧВК  4731100. PMID  26475447.
  13. ^ Сони Р., Шарма Д., Рай П., Шарма Б., Бхатт Т.К. (28 марта 2017 г.). «Сигнальные стратегии малярийного паразита для его выживания, распространения и заражения на эритроцитарной стадии». Границы иммунологии. 8: 349. Дои:10.3389 / fimmu.2017.00349. ЧВК  5368685. PMID  28400771.