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Phosphosignaling in falciparum del plasmodio

Il falciparum del plasmodio è un parassita unicellulare di protozoo responsabile di malaria in esseri umani. Raggiunge l'infezione facendo uso delle vie di fosforilazione della proteina, o del phosphosignaling.

Merozoites di falciparum del plasmodio che scoppiano da un globulo rosso infettatoCredito di immagine: Da Giovanni Cancemi/Shutterstock

Il falciparum del plasmodio causa la malaria in esseri umani moltiplicandosi in primo luogo nelle celle di fegato e poi in globuli rossi. I Merozoites o i parassiti della figlia sono rilasciati mentre le cellule ospiti si distruggono per continuare l'invasione in altri globuli rossi.

L'infezione dal falciparum del plasmodio richiede una grande lista delle proteine del parassita in questione nella modulazione delle vie di segnalazione ospite, cambianti l'ambiente ospite per essere adatti ai bisogni del parassita e per evitare la difesa ospite.

La trasduzione intracellulare mammifera del segnale è moderata con la fosforilazione di varie molecole di segnalazione dagli enzimi della chinasi. Sia i kinomes mammiferi che malarici (la serie completa di chinasi codificate nel genoma) sono grandi e diversi ma là sono esempi limitati dell'omologia di sequenza.

Le chinasi proteiche di falciparum del plasmodio hanno spesso non esatto - abbini nel host umano. Ciò tiene conto il potenziale di mirare al kinome malarico per il trattamento. Prima che questo possa accadere, tuttavia, la maggior comprensione della fosforilazione della proteina in falciparum del plasmodio è richiesta.

I risultati delle analisi kinomic e phosphoproteomic globali

Nel 2011, un'analisi kinomic e phosphoproteomic globale di intra-erythrocytic fasi asessuali del falciparum del plasmodio ha trovato che la metà delle 65 chinasi proteiche eucariotiche nel kinome del parassita è probabile avere un ruolo vitale nell'attuabilità di mantenimento del parassita.

Il phosphoproteome video le proteine importanti ai trattamenti dell'invasione, del metabolismo, della trascrizione e del replicazione del dna. Ciò significa che le chinasi proteiche di falciparum del plasmodio regolamentano una vasta gamma di attività biologiche.

La fosforilazione della proteina nei parassiti di malaria è notata per essere particolarmente complessa, compreso l'avvenimento sorprendente di fosforilazione della tirosina, malgrado l'assenza di famiglia classica della chinasi della tirosina in falciparum del plasmodio.

Chinasi proteica G (PKG) e phosphosignaling in falciparum del plasmodio

Una combinazione di analisi quantitativa della genetica del prodotto chimico e di phosphoproteomics ha evidenziato il ruolo della chinasi proteica G (PKG) per phosphosignaling in falciparum del plasmodio.

Oltre 100 fosforilazioni Pacchetto-dipendenti gli eventi sono stati significato individuato che il PACCHETTO ha ruoli multipli nell'attuabilità di mantenimento di falciparum del plasmodio.

La chinasi proteica cGMP-dipendente (PfPKG) mira alle proteine per la segnalazione delle cellule, la proteolisi, il regolamento del gene e l'esportazione della proteina. Di conseguenza, è stato determinato che PfPKG funge da hub di segnalazione ed è richiesto per l'invasione, l'uscita e l'evasione parassitarie.

Questo approccio pluridisciplinare al phosphoproteomics, sviluppato come modo di comprensione del ruolo del PACCHETTO, sarà uno strumento importante per la mappatura dei trattamenti fisiologici regolamentati dall'chinasi specifiche e per l'ottimizzazione terapeutica futura di queste vie.

segnalazione del campo nel falciparum del plasmodio

I segnali fra l'ambiente extracellulare e l'interno della cella sono gestiti dalle molecole secondarie del messaggero, quale il monofosfato ciclico di adenylyl (cAMP).

Gli esperimenti iniziali hanno notato l'effetto positivo del campo esterno a formazione del gametocyte o di exflagellation durante la fase dell'anello del parassita.

Il trattamento dell'invasione comprende la formazione di giunzioni strette con le cellule ospiti, piombo alla secrezione degli organelli apicali che contengono la proteina AMA-1.

L'invasione del host dal falciparum del plasmodio è regolamentata dalla fosforilazione campo-dipendente dell'antigene apicale 1 (AMA-1) della membrana della proteina mediata dalla chinasi proteica A.

I livelli del potassio sono conosciuti per effettuare la segnalazione del campo con la secrezione delle proteine producendo una cascata graduale di segnalazione causata tramite l'esposizione all'ambiente extracellulare del potassio basso. I bassi livelli di ioni del potassio avviano l'attivazione del β di ciclasi di adenylyl (PfACβ) che produce un aumento nel campo.

L'infezione di falciparum del plasmodio ricostruisce la membrana di globulo rosso ospite per mantenere il bilanciamento degli elettroliti e per acquistare le sostanze nutrienti. La conduttanza dell'anione sopra la membrana cellulare ospite egualmente è regolamentata dalla segnalazione del campo.

Gli esperimenti hanno trovato che l'aggiunta del trifosfato di adenosina o di PKA ai globuli rossi non infetti produce il upregulation di conduttanza dell'anione e può essere invertita dalla defosforilazione. Ciò ha confermato la fiducia di phosphosignaling attraverso il campo per regolamentare il regolamento del canale dell'anione.

Prospettive

La comprensione dei questi trattamenti biomeccanici che underying la patogenesi di malaria faciliterà lo sviluppo di terapie antimalariche più efficaci. Una mancanza di omologia fra PfPKG, PfPKA e PfCDK fornisce il buon potenziale per il loro uso come obiettivi terapeutici.

Ci sono ancora molecole più parassitarie di segnalazione da esplorare che possono fornire le opportunità potenziali supplementari come trattamenti di 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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