弓形虫自噬相关蛋白TgATG12促进TgATG8在顶质体外膜定位的分子机制研究

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弓形虫病是一种感染率较高的人兽共患寄生虫病,其病原为弓形虫。弓形虫属于顶复门原虫,含有一个与植物和藻类叶绿体同源的质体,称为顶质体。顶质体对于弓形虫的生存有着极其重要的作用。顶质体的丢失会导致弓形虫的死亡。现有研究表明,TgATG8部分定位于弓形虫顶质体外膜。TgATG8以及调控TgATG8酯化的相关基因TgATG4、TgPROP2等基因缺失都会导致TgATG8无法在顶质体外膜定位,进而导致顶质体的丢失,影响弓形虫的生存。在经典自噬发生过程中,ATG5-ATG12-ATG16复合物发挥类似E3泛素连接酶的作用,对于ATG8的酯化发挥至关重要的作用。然而目前TgATG8在顶质体外膜定位的分子机制尚不明确。  本研究首先利用CRISPR/Cas9方法将SmFP-Myc插入到TgATG12的N端,构建SmFP-Myc-TgATG12虫株,对TgATG12的亚细胞定位进行分析。然后,同样利用CRISPR/Cas9方法,将生长素诱导降解因子(AID)插入到TgATG12的N端,构建TgATG12条件性敲除虫株,分析TgATG12条件性缺失后对弓形虫顶质体完整性以及对TgATG8在顶质体定位的影响。实验结果表明,TgATG12定位于弓形虫细胞质内,同时在顶质体周围有明显聚集。该基因缺失后导致TgATG8无法发生酯化,进而导致弓形虫顶质体丢失,最终影响弓形虫的生长复制能力。  综上所述,本研究利用AID条件性敲除技术对TgATG12调控TgATG8在弓形虫顶质体外膜定位的分子机制进行了初步解析,为进一步研究自噬相关蛋白调控TgATG8在顶质体外膜定位的分子机制奠定基础。
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