中国农大新闻网讯 2月22日校园春色小说，《天然-通信》（Nature Communications）在线发表了中国农业大学动物医学院龙少军领导团队的商榷论文《弓形虫微孔介导采用性接纳宿主养分的内吞作用》（The Toxoplasma micropore mediates endocytosis for selective nutrient salvage from host cell compartments）。该项责任深化商榷弓形虫中质膜极度结构-微孔的卵白质组组成和虫体在宿主细胞寄生和致病中的功能。该商榷表露了微孔组成卵白质、以偏激卵白质互作集聚，明确了中枢卵白Kelch13介导的卵白复合体归天微孔结构的沉稳性、以及内吞作用经过摄入宿主胞质物资和高尔基体要素，并调控虫体中线粒体的代谢举止。
弓形虫是蹙迫东说念主兽共患原虫，在繁密动物和东说念主类中传播，导致急性和慢性弓形虫病。由于便于实验商榷，弓形虫亦然顶复亚门原虫商榷的蹙迫模式生物。弓形虫在胞内寄生和致病经过中，养分要素严重依赖于宿主细胞，这些养分包括老例代谢家具、脂类、糖脂、维生素、调控因子、以及宿主细胞中的大分子物资等。因此，为达成其在宿主细胞内的寄生、增殖和分化等致病举止经过，弓形虫必须从宿主细胞获取筹划养分要素。多年来，学界合计弓形虫和相近原虫中可能不存在真核生物中常见内吞作用机制，天然早在1964年就发现虫体质膜上存在极度的凹下结构-微孔。然则，经典的网格卵白依赖内吞作用（clathrin mediated endocytosis, CME）要津卵白，如clathrin,AP2 beta亚基、ENTH卵白定位于高尔基体，参与毒性因子细胞器卵白的分选，而使相应经过一直存疑。
为磋议弓形虫养分获取机制，回报弓形虫模式生物中内吞作用机制存在的可能性，龙少军领导团队全面分析了弓形虫基因组中潜在内吞筹划卵白、以及包含筹划结构域卵白，并聚合高效卵白质组本领-生物素相近标志本领，发现和飞动了系列卵白，这些卵白定位于特定的虫体外周点状结构。接纳机密晰显微和免疫电镜本领，明确了顶复门原虫内高度保守卵白Kelch13在微孔高考究环中，而电镜显微重构本领不雅察到了微孔基部出芽，变成内吞泡（图1）。这些数据阐述上述新卵白定位于微孔，况兼该结构以内吞作用的方式向虫体内变成内吞泡。
图1. 弓形虫质膜极度结构-微孔要津卵白飞动以及结构分析
卵白质组本领聚合生物信息学分析飞动了新卵白互作干系、以及Kelch13在互作汇聚合的中枢性位，而全面的条目性卵白质敲低实验为此提供了进一步笔据（图2）。Kelch13条目性敲低导致虫体无法在体外和体内滋长，而其余卵白相对而言影响要小。为深化表露筹划卵白质和该结构的功能，课题组接纳生理、生化、荧结拜微、转录组、代谢组、以及亚细胞电镜结构分析，明确了要津卵白在虫体摄入宿主细胞质卵白（如GFP）、生物素、以及高尔基体神经酰胺中的功能，进一步在透射电镜和扫描电镜明确筹划卵白对微孔结构的影响。令东说念主奇怪的是，微孔卵白可权臣影响虫体内线粒体活性，这与疟原虫Kelch13介导的青蒿素耐药不谋而和，正如评审大众建议的可从弓形虫微孔角度商榷疟原虫中青蒿素耐药机制。
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图2.弓形虫微孔卵白保守性和互作干系集聚分析
这项责任是弓形虫在胞内寄生获取宿主细胞养分领域内的蹙迫弘扬，证明了弓形虫可欺骗虫体极度细胞结构摄入宿主细胞中的养分要素，这些责任亦然弓形虫与宿主细胞互作干系中的蹙迫推行和新商榷标的。然则，更多更蹙迫的科知识题有待表露，包括内吞泡定向运载至消化细胞器的分子基础和调控机制、弓形虫获取宿主细胞线粒体和内质网养分的机制等前沿科知识题。因此，该项责任为课题组深化开展筹划商榷提供了新视角和新表面，为课题组握续在该领域内开展转变性商榷累积了科研教授和商榷标的。
中国农业大学龙少军领导为该论文通信作家，博士生万文妍和董辉，以及赖德华副领导为并排第一作家。龙少军领导恒久与国内多家单元和海外驰名寄生虫学课题组保握迷惑干系，有劲促进了互相学术调换和课题的商榷和发展。本商榷获取国度天然科学基金面上阵势（31873009）等课题复古。
原文流通：https://www.nature.com/articles/s41467-023-36571-4
供稿：动物医学院
供图：动物医学院
裁剪：李杨
责编：武慧媛