弓形蟲毒力激酶ROP18磷酸化降解p53介導宿主免疫調控的機制

《弓形蟲毒力激酶ROP18磷酸化降解p53介導宿主免疫調控的機制》是依託中山大學，由楊兆收擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：弓形蟲毒力激酶ROP18磷酸化降解p53介導宿主免疫調控的機制
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：楊兆收
• 依託單位：中山大學

中文摘要

弓形蟲蛋白激酶ROP18是弓形蟲致病力決定性的毒力因子之一，但其作用的關鍵宿主靶蛋白和介導的免疫相關致病機制仍有待闡明。我們首次發現宿主細胞內重要的轉錄因子p53是弓形蟲蛋白激酶ROP18作用的新的宿主靶蛋白：具有激酶活性的ROP18轉染細胞表達可磷酸化降解p53，且ROP18對p53的降解作用也為弓形蟲速殖子感染實驗所證實。另已有研究報導敲除p53下游靶基因Gadd45α可抑制宿主對弓形蟲抗原的免疫反應，進而引起急性感染。由此我們提出新的科學假設：弓形蟲毒力蛋因子ROP18通過降解p53抑制其下游靶基因Gadd45α表達來調控宿主對弓形蟲感染的免疫反應。本項目擬利用分子細胞生物學、免疫學及轉基因小鼠感染模型對此進行深入研究，以闡明ROP18磷酸化降解p53介導的宿主免疫調控機制，為確立將p53靶蛋白及其下游免疫信號通路作為致病弓形蟲-宿主相互作用的干預新靶點提供科學依據。

結題摘要

弓形蟲棒狀體分泌激酶ROP18是弓形蟲重要的毒力因子之一，在弓形蟲的急性感染和隱形感染階段起著非常重要的作用。雖然酵母雙雜交技術能鑑定蛋白-蛋白之間的相互結合作用，但無法鑑定目的蛋白活性對靶蛋白活性的影響。我們通過酵母表達系統表達純化了具有激酶活性的ROP18蛋白和激酶失活的ROP18蛋白。利用功能蛋白晶片高通量篩選ROP18激酶的潛在宿主靶蛋白，發現了ROP18激酶的68個新的宿主靶蛋白。其中MAPK信號通路的p38及下游蛋白p53均是ROP18激酶的宿主靶蛋白；p53是這68個新宿主靶蛋白互作的中心節點蛋白。通過免疫螢光共定位、免疫共沉澱和pull down實驗確證ROP18與p38和p53的互作。體外生化研究結果表明：SB203580抑制p38的磷酸化後，宿主細胞內弓形蟲的複製速率顯著降低。我們還發現有激酶活性的ROP18質粒轉染導致宿主細胞內的p53蛋白降解，然而激酶失活的ROP18質粒轉染不會引起p53蛋白降解。且與野生型蟲株相比，ROP18激酶過表達的蟲株感染顯著降解p53蛋白。小鼠感染實驗結果表明：p53敲除的C57小鼠易於死於I型弓形蟲的急性感染和II型弓形蟲的慢性感染。結果首次證明：弓形蟲蟲株的毒力因子ROP18通過磷酸化MAPK信號通路上的p53使其發生降解，進而促進弓形蟲在宿主體內的增殖，這是弓形蟲在宿主細胞內賴以生存和快速增殖的機制之一。該研究為篩選弓形蟲增殖的新藥靶標奠定基礎。在本項目的支持下，我們還發現ROP18與Smad1互作，ROP18激酶通過磷酸化Smad1的187位絲氨酸位點將其泛素化，通過蛋白酶體依賴的途徑將Smad1蛋白降解，以及發現與ROP18相關的另外一種旋毛蟲蛋白TsCPB2。已發表研究論文3篇（SCI收錄2篇，核心1篇），申請專利1篇。