Плотные гранулы токсоплазмы отличаются от апикальных-секретируется micronemes и rhoptries, и
458 Секреторная БЕЛКА РЕПЕРТУАР и расширенные семейства генов
по-видимому, содержит уникальное дополнение секретируемых белков. Плотные гранулы экзоцитозу во время и после вторжения в клетки-хозяева, чтобы освободить их содержимое во вновь образованной паразитофорной вакуоли. Плотные-гранулят белки, называемые белки ГРЫ, как полагает, участвует в modifi-катионе паразитофорной вакуоли, хотя функция ни один из белков ГРЫизвестна. Клеточная биология плотных гранул подробно обсуждается в главе 11, а также в недавнем обзоре (Мерсье и др., 2005), и не будет обсуждаться здесь; скорее, краткие структурные и Фило-генетические наблюдения будут даны для белков ГРА (таблица 17.1).
Ни одна из акций ГРА белков паралогичных отношения, и при этом они состоят из известных доменов, и их включение в семье основано на их общей клеточной локализации. Все белки обладают ГРОЙ пептидных последовательностей сигналов, и несколько дополнительно содержать домены TM (а именно GRA3, GRA4, GRA5, GRA6, GRA7 и GRA8). В ортологичных отношениях, которые наблюдаются для белков ГРЫпо всей видимости, ограничиваются coccidi-ансом токсоплазмы, Neospora и Sarcocystis. Ортологи не найдены в Plasmodium или Theileria и, кроме того, кокцидий Криптоспоридия также, как представляется, отсутствуют примеры белков ГРА. Вполне возможно, что каталог суммы ГРЫбелков определяет таксономическое различие в клеточном ARCHITEC-р; то есть, Plasmodium и Cryptosporidium могут отсутствовать эквиваленты плотных гранул органелл.
Оборот белка в Toxoplasma
Трефикинг мотивы, регулирующие нацеливания rhoptry, microneme и плотные гранулы немного под стояли, и трудно определить репертуар белков, основанных на конкретный таргетинг мотивов (рассмотренных в Kaasch и Столяре, 2000; Столярный и Русы, 2002). Ориентация на секреторные органеллы, может быть основана на консервативные эукариотические механизмы, которые включают признание остатков тирозина на основе мотивов в пределах карбокси-концевой области белков (Hoppe и др., 2000); особенности в рамках транс-мембранных доменов (Карстен и др 2004 года.); а также
ассоциация с escorter белками (Rabenau и др., 2001; Meissner и др., 2002;. Хюинь и др, 2006).
Следует отметить, что токсоплазмы не хватает мотив Pexel / СДС, который опосредует нацеливание малярийного плазмодия белков через паразитофорной вакуоли к зараженному эритроцита (Hiller и др 2004;. Марти и др., 2004), и это не известно, таит ли токсоплазмы аналогичный репертуар вмещающих-целевых белков. Это выходит за рамки данной главы, чтобы описать мотивы торговли людьми в более подробно; Однако, в целом, полное аннотирование расширенных семейств генов, и предсказание органелл и секретируемые белков в пределах Toxoplasma, выиграют от скрининга на указанные выше определенные мотивы, а также экраны с иден-тифы новых мотивов, которые могли бы направить белка трафика в пределах паразит и клетка-хозяин.
LCCL Домен
БЕЛКОВ, СОДЕРЖАЩИХ
A семейство LCCL-домен, содержащего apicomplexan специфических белков отличаются сложностью его многодоменных архитектур, и ортологического сохранением в течение всего apicomplexan клайда (рис 17.3). Белки состоят из двух животных, как и бактериально-подобных доменов, которые вместе, как представляются, придают разнообразные клеевые деятельности, распознающие сахара, липиды и белки фрагменты. Архитектуры домена трех членов семьи (по-разному называют по различаются-Ent лабораторий; в данном описании CCP1, CCP2 и CCp3) являются консервативными в Plasmodium, Cryptosporidium, Theileria и Toxoplasma, таким образом, что делает их наиболее высоко консервативны нескольких доменов белков EC в Apicomplexa.
CCP1 и CCP2 являются паралогами, происхождение через дупликацию генов, вероятно, предшествовал излучение Apicomplexa, выведено из их широкого сохранения. CCp3 присутствует в виде единственного гена копией в Plasmodium, Cryptosporidium, и Theileria, но продублирован в пределах последовательности генома токсоплазмы (TgSR1 и TgSR2; AAZ94422 и AAZ94423). Функция белков CCP неизвестна, хотя их сохранение предполагает, что их клеточная локализация и функция
| THE ARTICULINS |
сохраняется. Целенаправленное разрушение гена в Plasmodium выявила необходимую функцию в процессе развития спорозоитов (Claudianos и др., 2002; Pradel и др., 2004), и это коррелирует с предложенным выражением стадии спорозоитов в криптоспоридиуме (Tosini и др, 1999, 2004.). Члены семейства белков также выражены в Plasmodium гаметоцитов (Delrieu и др., 2002;. Pradel и др, 2004), и, таким образом белки могут служить функции в нескольких этапах жизненного цикла. Представляет интерес определить, является ли члены семьи CCP, или какие-либо из составных доменов, сохраняется в других альвеолятах, такие как в пределах вида грегарина, Perkinsus, инфузорий или динофлагеллятного.
ARTICULINS
Хотя эта глава относится к событиям на поверхности мембраны пары-сайте, стоит расходящегося
| семья OWP | ||||
| МАМ + DAO | Plasmodium | |||
| домен Notch | ||||
| домен компании Apple | Theileria | |||
| Toxoplasma | ||||
| Криптоспоридия | ||||
| Plasmodium | ||||
| домен ПОДСКАЗКА | ||||
| домен SCP | Theileria | |||
| Toxoplasma | ||||
| Криптоспоридия |
немного обсудить немного признанной группу белки цитоскелета называют articulins. Эти белки были первоначально описаны в инфузорий (Huttenlauch и соавт, 1995, 1998а, 1998b;. Huttenlauch и рукояти, 2003;. Kloetzel и др, 2003), и состоят из пролин и валин-богатых повторов. В articulins, как представляется, характерными для ячеистой клады, но может иметь широкую (MARRS и Bouck, 1992), и, следовательно, древнее, распределение. Все apicomplexans несколько членов семьи (Templeton и др., 2004b), и, вероятно, восемь или более генов в токсоплазмы. Это не возможно окончательно, чтобы идентифицировать ортолог, из-за крайне низкую сложность articulins. Articulins вероятно, показывают экспрессию стадии конкретных во всех apicomplexans, как обозначено предсказанное macrogametocyte- (Pfs77;. Бейкер и др 1995) и спорозоитов-специфические (PbIMC1a;. Khater и др, 2004) транскриптов в Plasmodium. Три articulins были описаны в токсоплазмы - IMC-1 (AAK39634;
| АМА-1 семья | ||
| Перфорины | Plasmodium | |
| домен 6-Cys | ||
| домен VWA | Theileria | |
| Toxoplasma | ||
Криптоспоридия
| семья CCP | Plasmodium | |
| семья CRMP | Theileria | |
Toxoplasma
Криптоспоридия
РИСУНОК 17.5 Филогенетическое происхождение некоторых apicomplexan белков и доменов. Белковые и доменные примеры обсуждаются в тексте. OWP, ооцисты стенки белка; МАМ, meprin, как предсказывал клейкий домен; ДАО, моноамины / диаминоксидаза; CRMP, богатого цистеин модульных семейства белков; Семейство CCP, белки многодоменные объединены наличием домена LCCL; Домен ПОДСКАЗКА, карбокси-концевой домен Автопроцессинг из животных белков ежа; перфорины, домен общего с белками животным происхождением, такими как макрофагальные атаками комплекс (MAC), перфорин; VWA, версии ЕС фон Виллебранда фактор А-подобный домен; 6-Cys домена, найденный в плазмодии P48 / 45 и P230 надсемейства, и высоко дивергенция версия в белках семейства токсоплазмов SAG и анонимные версии в Theileria. АМА-1, апикальная мембранный антиген 1. УПП,αβ-области из PR-1 надсемейство раза.
460 Секреторная БЕЛКА РЕПЕРТУАР и расширенные семейства генов
44.m00004; см Манна и Beckers, 2001); IMC-3 (AAT49041; 35.m01595, см Gubbels и др., 2004); и IMC-4 (41.m00021, см. Hu и др, 2006) - и имеют клеточную локализацию последовательно с subpellicular сети цитоскелета. Идентификаторы ToxoDB для дополнительных членов семей являются 44.m00020, 39.m00350, 52.m01590, 44.m00031, 42.m03481, 64.m00327, 49.m03173 и 55.m04893.
ВЫВОДЫ
Полное аннотирование предсказанного токсоплазма протеомом обеспечит первую оценку репертуара белков, вовлеченных в ЕС ландшафт хозяин-паразит взаимодействий. Эта глава пытается первоначальная дистилляция этих белков в классы, которые могут быть уточнены, а затем с помощью рассматриваемых определений стадий жизненного цикла экспрессии, клеточной локализации и исследований функции. Целые сравнения генома позволит нам выполнять, на молекулярном уровне, чем taxono-туманы трудились на протяжении десятилетий в ультра-структурном уровне: филогенетическое организации организмов в соответствии с фенотипических критериев (рис 17.1 и 17.5). В этом деле все Apicomplexan становятся «модели организмов», в том, что они взаимно показательны в биологии этого фила патогенных простейших.
РЕКОМЕНДАЦИИ
Александр, DL, Mital, J., Ward, GE, Брэдли, П. и Boothroyd, JC (2005). Идентификация подвижного соединения комплекса токсоплазма: а Collabora-ции между различными секреторными органеллами. PLoS Pathog. 1, е17.
Аравиндом, Л., Айер, LM, Wellems, TE и Миллер, LH (2003). Plasmodium биология: геномное Gleanings. Ячейка 115, 771-785.
Бай Т., Беккер, М., Гупта, А., удар, П. Мерфи, В.Я., Андерс, РФ и Бачелор, АХ (2005). Структура AMA1 из Plasmodium малярийного показывает CLUS-Теринг полиморфизмов, которые окружают консервативный гидрофобный карман. Proc. Natl Acad. Sci. США 102, 12 736-12 741.
Бейкер, Д. Томпсон, Дж, Дарамол, О., Карлтон, JM и Таргетты, Г. А. (1995). Половая стадия-специфическая экспрессия РНКА нового гена плазмодий трехдневный, обнаруженный на месте гибридизации в. Mol. Biochem. Parasitol. 72, 193-201.
Барнса, Д. А., Боннин, А., Хуанг, JX и др. (1998). Роман многодоменный муцин-подобный гликопротеин Cryptosporidium parvum опосредует вторжение. Mol. Biochem. Parasitol. 96, 93-110.
Белли, С.И., Валлах, М., Luxford, С., Дэвис, МДж и Смит, штат Северная Каролина (2003a). Роль тирозина-богатые гликопротеины предшественников и dityrosine- и 3,4-дигидрокси-фенилаланин-опосредованного белок сшивающим в развитии ооциста стенки в кокцидиях пары-сайте Eimeria максимумов. Eukaryot. Cell 2, 456-464.
Белли, SI, Уоллах, MG и Смит, штат Северная Каролина (2003b). Клонирование и характеристика 82 кДа тирозин-богатой сексуальной стадии гликопротеина, GAM82, и его роль в формировании ооцист стенки в apicomplexan паразита, Eimeria максимумов. Gene 307, 201-212.
Брэдли, PJ, Уорд, К., Ченг, SJ и др (2005). Протеомный анализ rhoptry органелл раскрывает многие новые компоненты для принимающих паразита-взаимодействий в токсоплазме. J. Biol. Химреагент 280, 34 245-34 258.
Брехта, С., Каррузерс, VB Фергюсон, ди-джей и др. (2001). Micronemal белок Toxoplasma MIC4 является Адгезиновым состоит из шести законсервированных яблоневых доменов. J. Biol. Химреагент 276, 4119-4127.
Brossier, Ф. и Сибли, LD (2005). Токсоплазма: microneme белок MIC2. Международный J. Biochem. Cell Biol. 37, 2266-2272.
Бюлов, Р. и Boothroyd, JC (1991). Защита мышей от смертельной токсоплазма инфицированием immuniza Тион с p30 антигена в липосомы. J. Immunol. 147, 3496-3500.
Buscaglia, CA, Коппенс И., Hol, РГ и Nussenzweig, В. (2003). Сайты взаимодействия между альдолазами и Тромбоспондином связанных с анонимным белком в плазмодии. Mol. Biol. Ячейка 112, 4947-4957.
Кэри, KL, Донахью, CG и Уорд, GE (2000). Идентификация и молекулярная характеристика GRA8, новый, пролин-богатый, плотного белок гранулированного токсоплазма. Mol. Biochem. Parasitol. 105, 25-37.
Кэри, KL, Jongco, М., Ким, К. и Уорд, GE (2004). Гондий rhoptry белок ROP4 токсоплазмы секретируется в паразитофорной вакуоли и становится фосфорилируется в инфицированных клетках. Eukaryot. Ячейка 3, 1320-1330.
Каррено, RA, Мартин, DS и Барт, JR (1999). Криптоспоридия более тесно связана с грегарин, чем к кокцидий, как показано на филогенетического анализа apicomplexan паразитов, выведенных с использованием малых субъединиц последовательности генов рибосомной РНК. Parasitol. Местожительство 85, 899-904.
Каррузерс, VB и Сибли, LD (1997). Последовательная секреции белка из трех различных органелл токсоплазма сопровождает вторжение фибробластов человека. Евро. J. Cell Biol. 73, 114-123.
Cerede, О., Dubremetz, JF, Бута, Д. и Лебрен, М. (2002). Токсоплазма белок MIC3 требует про-пептид расщепления и димеризацию, чтобы функционировать в качестве адгезины. EMBO J., 21, 2526-2536.
Cesbron-Delauw, МФ, Tomavo, С., Beauchamps, P. и др. (1994). Сходства между первичными структурами двух различных основных поверхностных белков токсоплазма. J. Biol. Химреагент 269, 16 217-16 222.