Các protein mã hóa nhân được hướng đến lạp thể trongToxoplasma gondiivàPlasmodium falciparum

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America - Tập 95 Số 21 - Trang 12352-12357 - 1998
Ross F. Waller1, Patrick J. Keeling1, Robert G. K. Donald1, Boris Striepen1, Emanuela Handman1, Naomi Lang-Unnasch1, Alan F. Cowman1, Gurdyal S. Besra1, David S. Roos1, Geoffrey I. McFadden1
1Plant Cell Biology Research Centre, School of Botany, University of Melbourne, Parkville VIC 3052, Australia; Department of Biology, University of Pennsylvania, Philadelphia, PA 19104-6018; Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research, Parkville VIC 3050, Australia; Division of Geographic Medicine, Department of Medicine, University of Alabama, Birmingham, AL 35294-2170; and School of Microbiological, Immunological and Virological Sciences, The Medical School, University of Newcastle upon...

Tóm tắt

Gần đây, một lạp thể không có khả năng quang hợp đã được nhận diện trong các ký sinh trùng nguyên sinh vật của ngành Apicomplexa. Lạp thể ở apicomplexa, hay gọi là "apicoplast," là không thể thiếu nhưng toàn bộ trình tự của cảPlasmodium falciparumvàToxoplasma gondiikhông tiết lộ bất kỳ manh mối nào về chức năng chuyển hóa quan trọng mà bào quan này có thể thực hiện trong ký sinh trùng. Để điều tra các chức năng có thể của apicoplast, chúng tôi tìm cách nhận diện các gen được mã hóa trong nhân có sản phẩm được hướng đến apicoplast trongPlasmodiumvàToxoplasma. Chúng tôi mô tả ở đây các gen nhân mã hóa protein ribosome S9 và L28 và các enzyme tổng hợp axit béo: protein mang acyl (ACP), β-ketoacyl-ACP synthase III (FabH), và β-hydroxyacyl-ACP dehydratase (FabZ). Các gen này cho thấy sự tương đồng cao với các tương đồng trong lạp thể, và việc định vị miễn dịch của S9 và ACP xác nhận rằng các protein tích tụ trong lạp thể. Tất cả các protein có đối tượng là apicoplast đều có trình tự tiền thân ở đầu N phù hợp với hướng đến lạp thể, và trình tự trước của ACP được cho là đủ để hướng một protein xanh phát sáng tái tổ hợp đến apicoplast trong các transgenicT. gondii. Việc định vị của ACP, và rất có thể là FabH và FabZ, trong apicoplast ám chỉ rằng tổng hợp axit béo là một chức năng có thể của apicoplast. Hơn nữa, sự ức chế tăng trưởng củaP. falciparumbởi thiolactomycin, một chất ức chế FabH, chỉ ra vai trò quan trọng của tổng hợp axit béo trong apicoplast. Bởi vì các gen tổng hợp axit béo được nhận diện ở đây thuộc về loại lạp thể/vi khuẩn và khác biệt với con đường tương đương ở động vật, tổng hợp axit béo có tiềm năng là mục tiêu tuyệt vời cho liệu pháp trị liệu hướng đến bệnh sốt rét, toxoplasmosis, và các bệnh do Apicomplexa gây ra.

Từ khóa

#Apicoplast #Lạp thể #Axit béo #Ký sinh trùng #Các gen mã hóa nhân #Apicomplexa #Chuyển hóa #Tổng hợp #Mục tiêu trị liệu

Tài liệu tham khảo

R J M Wilson, P W Denny, P R Preiser, K Rangachari, K Roberts, A Roy, A Whyte, M Strath, D J Moore, P W Moore, et al. J Mol Biol 261, 155–172 (1996).

G I McFadden, M Reith, J Munholland, N Lang-Unnasch Nature (London) 381, 482 (1996).

S Köhler, C F Delwiche, P W Denny, L G Tilney, P Webster, R J M Wilson, J D Palmer, D S Roos Science 275, 1485–1489 (1997).

P Denny, P Preisser, D Williamson, I Wilson Protist 149, 51–59 (1998).

D Blunt, N Kjramtsov, S Upton, B Montelone Clin Diagn Lab Immunol 4, 11–13 (1997).

N D Levine The Protozoan Phylum Apicomplexa (CRC Press, Boca Raton, FL, 1988).

G I McFadden, R F Waller, M Reith, J Munholland, N Lang-Unnasch Plant Syst Evol Suppl 11, 261–287 (1997).

M E Fichera, D S Roos Nature (London) 390, 407–409 (1997).

G A McConkey, M J Rogers, T F McCutchan J Biol Chem 272, 2046–2049 (1997).

G I McFadden, R F Waller BioEssays 19, 1033–1040 (1997).

Lang-Unnasch N. Reith M. Munholland J. & Barta J. (1998) J. Int. Parasitol. in press.

C F Delwiche, J D Palmer Plant Syst Evol Suppl 11, 51–86 (1997).

R J Wilson, D H Williamson, P Preiser Infect Agents Dis 3, 29–37 (1994).

T Cavalier-Smith Biol J Linn Soc 17, 289–306 (1982).

R J M Wilson, D H Williamson Microbiol Mol Biol Rev 61, 1–16 (1997).

W Martin, B Stoebe, V Goremykin, S Hansmann, M Hasegawa, K Kowallik Nature (London) 393, 162–165 (1998).

F Seeber Parasitol Res 83, 309–311 (1997).

M Claros, S Brunak, G von Heijne Curr Opinion Struct Biol 7, 394–398 (1997).

J Felsenstein Syst Zool 27, 401–410 (1978).

J Adachi, M Hasegawa Computer Science Monographs (Institute of Statistical Mathematics, Tokyo, , No. 28. (1996).

B Striepen, C Y He, M Matrajt, D Soldati, D S Roos Mol Biochem Parasitol 92, 325–338 (1998).

C-L Wang, J Salvino Tetrahedron Lett 25, 5243–5246 (1984).

R E Desjardin, C J Canfield, J D Haynes, J D Chulay Antimicrob Agents Chemother 16, 710–718 (1979).

J Harwood Biochim Biophys Acta 1301, 7–56 (1996).

G von Heijne, T Hirai, R-B Klösgen, J Steppuhn, B Bruce, K Keegstra, R Herrmann Plant Mol Biol Rep 9, 104–126 (1991).

G von Heijne FEBS Lett 278, 1–3 (1991).

C Sulli, S D Schwartzbach J Biol Chem 270, 13084–13090 (1995).

M Reith Oxygenic Photosynthesis: The Light Reactions, eds D Ort, C Yocum (Kluwer, The Netherlands), pp. 643–657 (1996).

A Bodyl Bot Acta 110, 395–400 (1997).

H Nielsen, J Engelbrecht, S Brunak, G von Heijne Protein Eng 10, 1–6 (1997).

M Sahrawy, V Hecht, J Lopez-Jaramillo, A Chueca, Y Chartier, Y Meyer J Mol Evol 42, 422–431 (1996).

F Roberts, C Roberts, J Johnson, D Kyle, T Krell, J Coggins, G Coombs, W Milhous, S Tzipori, D Ferguson, et al. Nature (London) 393, 801–806 (1998).

R Bode, D Birnbaum Z Allg Mikrobiol 21, 417–422 (1981).

J E Cronan, C O Rock Escherischia coli and Salmonella, ed F C Neidhardt (Am. Soc. Microbiol., Washington, DC), pp. 612–636 (1996).

S Smith FASEB J 8, 1248–1259 (1994).

R Schneider, B Brors, F Burger, S Camrath, H Weiss Curr Genet 32, 384–388 (1997).

T Hayashi, O Yamamoto, H Sasaki, A Kawaguchi, H Okazaki Biochem Biophys Res Comm 115, 1108–1113 (1983).

I Nishida, A Kawaguchi, M Yamada J Biochem 99, 1447–1454 (1986).

A Jones, J Dancer, J Harwood Phytochemistry 39, 511–514 (1995).

A Jones, J Dancer, J Harwood Biochem Soc Trans 22, 202 (1994).

J Jaworski, R Clough, S Barnum, D Post-Beitenmiller, J Ohlrogge Plant Lipid Biochemistry, Structure and Utilization, eds P Quinn, J Harwood (Portland Press, London), pp. 97–104 (1990).

C Somerville, J Browse Science 252, 80–87 (1991).

T Slabas Trends Plant Sci 2, 161–162 (1997).

S Tomavo, J C Boothroyd Int J Parasitol 25, 1293–1299 (1995).

M D Fernandez, G K Lamppa Plant Cell 2, 195–206 (1990).

Thông tin
Thông tin xuất bản

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

Tập 95 Số 21

12352-12357

Thông tin tác giả