Identification of Exported Plasmodium falciparum Proteins That Bind to the Erythrocyte Cytoskeleton.
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DOI：
10.3390/microorganisms10071438
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发表时间：
2022-07-16
期刊：
影响因子：
4.5
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
疟原虫蛋白被输出到红细胞细胞质中，创造一个支持寄生虫复制的环境。尽管预计有数百种蛋白质通过依赖和不依赖于疟原虫输出元件（PEXEL）的机制输出，但输出蛋白的功能在很大程度上是未知的。在这项研究中，我们使用生化筛选方法来鉴定推定的出口恶性疟原虫蛋白，这些蛋白与红细胞制备的内外囊泡结合。在69个恶性疟原虫peel -motif蛋白中，有18个蛋白在两次或两次以上的独立检测中与内外囊泡（IOVs）结合。利用共亲和纯化、质谱分析、两两共纯化实验和分裂荧光素酶测定，我们确定了红细胞细胞骨架蛋白和预测输出的恶性疟原虫蛋白之间的31种推测的蛋白-蛋白相互作用。我们进一步发现，PF3D7_1401600通过其MESA红细胞骨架结合（MEC）基序与红细胞锚蛋白的光谱结合域结合，并通过一个需要完整的疟原虫螺旋穿插亚端粒（PHIST）结构域的片段与锚蛋白的n端结构域和4.1R结合。将PF3D7_1401600引入红细胞鬼怪中增加微滴测定中的保留率，这与先前报道的PF3D7_1401600缺陷寄生虫感染的红细胞硬度降低的数据一致。
Plasmodium proteins are exported to the erythrocyte cytoplasm to create an environment that supports parasite replication. Although hundreds of proteins are predicted to be exported through Plasmodium export element (PEXEL)-dependent and -independent mechanisms, the functions of exported proteins are largely uncharacterized. In this study, we used a biochemical screening approach to identify putative exported P. falciparum proteins that bound to inside-out vesicles prepared from erythrocytes. Out of 69 P. falciparum PEXEL-motif proteins tested, 18 bound to inside-out vesicles (IOVs) in two or more independent assays. Using co-affinity purifications followed by mass spectrometry, pairwise co-purification experiments, and the split-luciferase assay, we identified 31 putative protein–protein interactions between erythrocyte cytoskeletal proteins and predicted exported P. falciparum proteins. We further showed that PF3D7_1401600 binds to the spectrin-binding domain of erythrocyte ankyrin via its MESA erythrocyte cytoskeleton binding (MEC) motif and to the N-terminal domains of ankyrin and 4.1R through a fragment that required an intact Plasmodium helical interspersed sub-telomeric (PHIST) domain. Introduction of PF3D7_1401600 into erythrocyte ghosts increased retention in the microsphiltration assay, consistent with previous data that reported a reduction of rigidity in red blood cells infected with PF3D7_1401600-deficient parasites.
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