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Phosphosignaling dans le falciparum de Plasmodium

Le falciparum de Plasmodium est un parasite unicellulaire de protozoaire responsable de la malaria chez l'homme. Il réalise l'infection utilisant des voies de phosphorylation de protéine, ou phosphosignaling.

Merozoites de falciparum de Plasmodium éclatant hors dCrédit d'image : Par Giovanni Cancemi/Shutterstock

Le falciparum de Plasmodium entraîne la malaria chez l'homme en se multipliant d'abord dans les cellules de foie et puis en hématies. Des Merozoites ou les parasites de descendant sont relâchés pendant que les cellules hôte sont détruites pour continuer l'invasion dans d'autres hématies.

L'infection par le falciparum de Plasmodium exige une grande liste de protéines de parasite impliquées en modulant les voies de signalisation d'hôte, changeant l'environnement d'hôte pour adapter aux besoins du parasite et pour éviter la défense du hôte.

La transduction mammifère de signal intracellulaire est modérée par la phosphorylation des molécules variées de signalisation par des enzymes de kinase. Les kinomes mammifères et malariques (l'ensemble complet des kinases codées dans le génome) sont grands et divers mais là sont des exemples limités de l'homologie de séquence.

Les protéines kinase de falciparum de Plasmodium n'ont souvent pas exact - appariez dans l'hôte humain. Ceci tient compte pour que le potentiel vise le kinome malarique pour la demande de règlement. Avant que ceci puisse se produire, cependant, une compréhension plus grande de phosphorylation de protéine dans le falciparum de Plasmodium est exigée.

Les résultats des analyses kinomic et phosphoproteomic globales

En 2011, une analyse kinomic et phosphoproteomic globale des intra-erythrocytic étapes asexuelles du falciparum de Plasmodium a constaté que la moitié des 65 protéines kinase eucaryotiques dans le kinome de parasite sont susceptibles d'avoir un rôle indispensable dans la viabilité de mise à jour de parasite.

Le phosphoproteome a manifesté des protéines importantes pour les procédés de l'invasion, du métabolisme, de la transcription et de la réplication de l'ADN. Ceci signifie que les protéines kinase de falciparum de Plasmodium réglementent une gamme étendue d'activités biologiques.

La phosphorylation de protéine dans des parasites de malaria est notée pour être particulièrement complexe, y compris le cas étonnant de la phosphorylation de tyrosine, en dépit de l'absence d'une famille classique de tyrosine kinase dans le falciparum de Plasmodium.

Protéine kinase G (PKG) et phosphosignaling dans le falciparum de Plasmodium

Une combinaison d'analyse quantitative de génétique de phosphoproteomics et de produit chimique a mis en valeur le rôle de la protéine kinase G (PKG) pour phosphosignaling dans le falciparum de Plasmodium.

Plus de 100 phosphorylation Envoi-dépendantes les événements ont été signification trouvée que l'ENVOI a des rôles multiples dans la viabilité de mise à jour de falciparum de Plasmodium.

La protéine kinase GMPc-dépendante (PfPKG) vise des protéines pour la signalisation de cellules, la protéolyse, le règlement de gène et l'exportation de protéine. Par conséquent, on l'a déterminé que PfPKG agit en tant que moyeu de signalisation et est prié pour l'invasion, la sortie et l'évasion parasites.

Cette approche multidisciplinaire au phosphoproteomics, développé comme voie de comprendre le rôle de l'ENVOI, sera un outil important pour tracer les procédés physiologiques réglés par les kinases spécifiques et pour la future désignation d'objectifs thérapeutique de ces voies.

signalisation de camp dans le falciparum de Plasmodium

Des signes entre le milieu extracellulaire et l'intérieur de la cellule sont réglés par les molécules secondaires de messager, telles que le monophosphate cyclique d'adenylyl (cAMP).

Les expériences tôt ont noté la conséquence positive du camp externe à la formation d'exflagellation ou de gametocyte pendant l'étape de sonnerie du parasite.

Le procédé de l'invasion concerne la formation des jonctions serrées des cellules hôte, menant à la sécrétion des organelles apicales contenant la protéine AMA-1.

L'invasion de l'hôte par le falciparum de Plasmodium est réglée par la phosphorylation camp-dépendante de l'antigène apical 1 (AMA-1) de membrane de protéine assisté par la protéine kinase A.

Des niveaux de potassium sont connus pour effectuer la signalisation de camp avec la sécrétion des protéines produisant une cascade par étapes de signalisation provoquée par l'exposition au milieu extracellulaire inférieur de potassium. Les concentrations faibles des ions de potassium déclenchent l'activation du β de cyclase d'adenylyl (PfACβ) qui produit une augmentation de camp.

L'infection de falciparum de Plasmodium transforme la membrane d'hématie d'hôte pour mettre à jour le reste des électrolytes et pour acquérir des éléments nutritifs. La conductibilité d'anion au-dessus de la membrane de cellule hôte est également réglée par la signalisation de camp.

Les expériences ont constaté que l'ajout de l'ATP ou du PKA aux hématies non infectées produit la régulation positive de la conductibilité d'anion et peut être renversé par dephosphorylation. Ceci a confirmé la confiance de phosphosignaling par le camp pour régler le règlement de glissière d'anion.

Points de vue

La compréhension de ces procédés bioméchaniques underying la pathogénie de malaria facilitera le développement des traitements antimalariques les plus efficaces. Un manque d'homologie entre PfPKG, PfPKA, et PfCDK fournit le bon potentiel pour leur usage en tant qu'objectifs thérapeutiques.

Il restent des molécules plus parasites de signalisation à explorer qui peuvent fournir des opportunités potentielles complémentaires comme demandes de règlement de malaria.

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Last Updated: Aug 28, 2018

Shelley Farrar Stoakes

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Shelley Farrar Stoakes

Shelley has a Master's degree in Human Evolution from the University of Liverpool and is currently working on her Ph.D, researching comparative primate and human skeletal anatomy. She is passionate about science communication with a particular focus on reporting the latest science news and discoveries to a broad audience. Outside of her research and science writing, Shelley enjoys reading, discovering new bands in her home city and going on long dog walks.

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