PTEX component HSP101 mediates export of diverse malaria effectors into host erythrocytes.
PTEX component HSP101 mediates export of diverse malaria effectors into host erythrocytes.
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DOI：
10.1038/nature13574
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发表时间：
2014-07-31
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
Goldberg, Daniel E.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Beck, Josh R.;Muralidharan, Vasant;Oksman, Anna;Goldberg, Daniel E.
为了调节其生存和毒力，疟疾寄生虫恶性疟原虫向宿主红细胞输出数百种蛋白质。为了进入宿主细胞，输出蛋白必须穿过寄生液泡膜（PVM），但其机制尚不清楚。一个推定的出口蛋白的疟原虫转座子（PTEX）已被认为涉及至少一类出口蛋白；然而，这方面的直接功能证据一直难以捉摸。在这里，我们发现PVM的输出需要热休克蛋白101 (HSP101)， PTEX的clpb样AAA+ atp酶成分。使用伴侣自抑制策略，我们实现了HSP101功能的快速、可逆消融，导致无性和有性寄生虫的输出几乎完全阻断，底物积聚在液泡中。令人惊讶的是，这一阻滞扩展到所有类型的输出蛋白，揭示了hsp101依赖的PVM易位是多途径输出过程中的一个收敛步骤。在输出受阻的条件下，HSP101与PTEX复合物的其他组分之间的关联丢失，这表明该复合物的完整性是有效的蛋白质输出所必需的。我们的研究结果证明了HSP101在蛋白质输出中具有重要和普遍的作用，并为PTEX在蛋白质转运到宿主细胞中的作用提供了强有力的证据。
To mediate its survival and virulence, the malaria parasitePlasmodium falciparumexports hundreds of proteins into the host erythrocyte. To enter the host cell, exported proteins must cross the parasitophorous vacuolar membrane (PVM) within which the parasite resides, but the mechanism remains unclear. A putativePlasmodiumtranslocon of exported proteins (PTEX) has been suggested to be involved for at least one class of exported proteins; however, direct functional evidence for this has been elusive,,. Here we show that export across the PVM requires heat shock protein 101 (HSP101), a ClpB-like AAA+ ATPase component of PTEX. Using a chaperone auto-inhibition strategy, we achieved rapid, reversible ablation of HSP101 function, resulting in a nearly complete block in export with substrates accumulating in the vacuole in both asexual and sexual parasites. Surprisingly, this block extended to all classes of exported proteins, revealing HSP101-dependent translocation across the PVM as a convergent step in the multi-pathway export process. Under export-blocked conditions, association between HSP101 and other components of the PTEX complex was lost, indicating that the integrity of the complex is required for efficient protein export. Our results demonstrate an essential and universal role for HSP101 in protein export and provide strong evidence for PTEX function in protein translocation into the host cell.
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