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袁晶教授课题组在Nature Communications发表研究论文,揭示疟原虫配子发生起始信号的调控机制。

发布时间:2020-04-10来源:生命科学学院点击数:10

49日,Nature Communications杂志在线发表了厦门大学生命科学学院袁晶教授题为An intracellular membrane protein GEP1 regulates xanthurenic acid induced gametogenesis of malaria parasites的研究论文。该工作揭示了疟原虫通过媒介按蚊传播过程中的第一步-配子发生中环磷酸鸟苷cGMP信号的激活机制。

疟原虫每年导致数亿人口感染疟疾和超45万人死亡。疟原虫必须通过雌性按蚊才能在哺乳动物间传播。疟疾病人被按蚊叮咬吸血后,疟原虫进入按蚊消化道,启动配子发生,雌雄配子体分别激活成有受精能力的雌配子和雄配子,这是疟原虫按蚊传播的第一步。从1998年发现按蚊代谢物-黄尿酸(XA)是配子发生的激活信号,到后来揭示XA激活配子体细胞内cGMP-PKG-Ca2+信号通路。迄今为止,疟原虫如何感受XA和激活cGMP信号依然未知。

  

.GEP1/GCα控制疟原虫配子发生中cGMP信号示意图

课题组建立了疟原虫CRISPR/Cas9方法(mBio20142017Molecular & Biochemical Parasitology, 20172018a2018b)。之前工作中,课题组揭示疟原虫按蚊传播中动合子运动的cGMP信号的调控机制Current Biology2018)。在本研究中,通过开展配子体膜蛋白编码基因的基因敲除和表型筛选,发现了一个多跨膜蛋白GEP1GEP1敲除疟原虫可以形成正常雌雄配子体,但是配子激活完全阻断,不能产生雌雄配子,进而失去按蚊感染和传播能力。机制上,GEP1位于cGMP信号上游,结合cGMP合成酶GCα进而维持GCα的基本催化活力。XA刺激能够促进GEP1/GCα互作,迅速增加cGMP的产生,从而起始cGMP/PKG信号依赖的配子发生。

该工作由博士毕业生姜远远(第一作者)和韦俊(共同第一作者),课题组多位研究生参与,袁晶教授为通讯作者,厦门大学为第一完成单位。该研究得到国家自然科学基金、厦门大学校长基金和学部学科发展项目的资助。

论文PDF全文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-15479-3#Sec39

(生命科学学院)