헤파린

기생충 및 벡터 16권, 기사 번호: 277(2023) 이 기사 인용

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Plasmodium 종에 의한 말라리아는 전 세계적으로 중요한 공중 보건 문제이며, 말라리아 기생충의 감염은 암컷 Anopheles 모기의 타액을 통해 인간에게 전염됩니다. Plasmodium 침입은 빠르고 복잡한 과정입니다. 말라리아 기생충의 혈액 단계 감염에서 중요한 단계는 기생충 리간드와 수용체 사이의 상호 작용을 포함하는 적혈구(RBC)에 메로조이트의 부착입니다. 본 연구는 Plasmodium berghei ANKA(PbANKA) 메로조이트 부착 및 헤파란 황산염 수용체를 통한 침입을 촉진하는 이전에 특성화되지 않은 단백질인 PbMAP1(PBANKA_1425900에 의해 인코딩됨)을 조사하는 것을 목표로 했습니다.

PbMAP1 단백질 발현은 무성 혈액 단계에서 조사되었으며, 헤파란 설페이트와 RBC에 대한 특이적인 결합 활성은 웨스턴 블롯팅, 면역형광 및 유세포 분석을 사용하여 분석되었습니다. 또한, PbMAP1-녹아웃 기생충 균주는 마우스에서의 병원성을 조사하기 위해 이중 교차 방법을 사용하여 확립되었습니다.

주로 메로조이트 단계에서 P. berghei 막에 국한된 PbMAP1 단백질은 메로조이트 침입 동안 RBC 표면의 헤파란 설페이트 유사 수용체에 결합하는 데 관여합니다. 더욱이, PbMAP1 단백질로 면역화되거나 PbMAP1-면역화된 생쥐의 혈청으로 수동적으로 면역화된 생쥐는 치명적인 공격에 대해 증가된 면역력을 나타냈다. PbMAP1-녹아웃 기생충은 병원성이 감소한 것으로 나타났습니다.

PbMAP1은 메로조이트 침입 동안 RBC 표면의 헤파란 설페이트 유사 수용체에 P. berghei가 결합하는 데 관여합니다.

말라리아는 여전히 세계에서 가장 중요한 치명적인 질병 중 하나로, 매년 전 세계적으로 최소 2억 4100만 건의 말라리아 사례와 627,000건의 말라리아 사망자가 기록됩니다[1]. 적혈구(RBC)에서 Plasmodium 기생충의 성장 및 복제와 감염된 RBC(iRBC)의 파열이 말라리아 증상의 대부분을 담당합니다[2]. 따라서 기생충의 혈액 단계가 개입의 주요 대상입니다. 메로조이트에 의한 적혈구 침입 과정은 4개의 연속 단계로 이루어집니다: 메로조이트를 적혈구 표면에 부착한 후 정점 재배치, 밀착연접 형성 및 최종 침입이 이어집니다[3]. RBC 표면에 메로조이트의 접착이 완전한 침입에 필수적이기 때문에, 메로조이트 표면에 제시된 분자가 이 과정에서 중요한 역할을 한다고 믿는 것이 논리적입니다. 현재까지 여러 merozoite 표면 단백질과 rhoptry 및 microneme 유래 단백질이 침입 과정에서 역할을 하는 것으로 나타났습니다 [4]. 그러나 많은 단백질이 적혈구 침입과 연관되어 있으며 그 기능에 대해서는 더 많은 연구가 필요합니다.

척추동물 세포 표면에 널리 분포되어 있는 글리코사미노글리칸(GAG)의 비분지 다당류인 헤파란 설페이트(HS)는 아피복합체 기생충에 의해 숙주 세포를 침범하는 데 활용됩니다[5,6,7,8,9,10, 11]. 헤파린/HS를 통해 Toxoplasma gondii 표면 항원과 분비된 단백질이 숙주 세포에 부착되는 것이 보고되었습니다. 구체적으로 표면 단백질 1(SAG1), Rhoptry 단백질 2(ROP2), ROP4 및 조밀한 과립 항원 2(GRA2)와 같은 T. gondii 침입 관련 단백질은 헤파린과 결합합니다[12]. HS는 침입 전에 적혈구를 인식하는 Plasmodium falciparum의 필수 수용체입니다. HS는 또한 정상 적혈구에 부착할 수 있는 로제트 형성과 관련된 기생충 독성 인자인 P. falciparum 적혈구 막 단백질 1(PfEMP1)에 대한 수용체 역할을 합니다[13, 14]. 또한, P. falciparum merozoite 표면 단백질 1(PfMSP-1), 망상적혈구 결합 상동체(PfRH5) 및 적혈구 결합 단백질(PfEBA-140)은 적혈구 표면의 H2S에 결합하는 것으로 보고되었으며 다음에 의해 파괴됩니다. 헤파린 [11, 15, 16]. 추가적으로, HS는 Plasmodium berghei에 의한 적혈구 침입을 억제합니다. 그러나 HS와 상호작용하는 P. berghei merozoite 표면에 발현된 많은 단백질은 아직 특성이 잘 알려져 있지 않습니다.