アフリカトリパノソーマにグライコダイナミクスを監視する蛍光タンパク質を使用した

トリパノソーマはアフリカのヒトにおける睡眠病および消耗性疾患、ナガナ、牛が発生します。これらの疾患の治療に用いられる薬剤は、ワクチンが利用可能でない、時代遅れと非常に毒性であり、薬剤耐性の発生の可能性は、新しい薬物標的¹の検索を必要とする。

そのライフサイクル、Tの間トリパノソーマ、昆虫ベクターおよび哺乳動物宿主間で交互;寄生虫が生き残るなければならない非常に異なる環境を提示する二つのホスト。寄生虫は、異なる環境条件に暴露されるように、代謝的および形態学的変化の数が発生する。最も劇的な変化のいくつかは、単一膜結合寄生虫特定のマイクロボディで観察glycosomes ^13と呼ばれる。

血糖値が比較的高い（〜5 mM）の血流中の血流寄生虫は（BSF）は、解糖WHから独占的にATPを生成するニトリルミトコンドリアの代謝は¹⁴抑制される。解糖が細胞質で起こる他の真核生物、T.とは異なりトリパノソーマは glycosomes ^14,15における糖分解酵素の大部分を区分する。寄生虫は吸血中にツェツェバエによって取り込まれ、ハエによって摂取され、15分以内に検出不能なレベルまで低下するグルコースの低下を経験している。昆虫、procyclicフォーム（PCF）、寄生虫の代謝は、より柔軟かつグルコース、ならびにプロリンなどのアミノ酸、ATP ^16-18の合成に使用することができる。比較プロテオミクス研究は、ライフサイクルglycosomalにおける依存性の変化と血流寄生虫で増加し、解糖タンパク質とミトコンドリアタンパク質およびTCA回路と呼吸鎖^13,19に関与ミトコンドリアタンパク質を明らかにした。多くの研究は、BSFとPCF glycosomesとの違いに焦点を当てているが、少しはENVに応答して発生PCF glycosomesの変化についてはほとんど知られていないironmental変化。

ハエの後腸では、血糖値は、摂食²⁰時の過渡的な増加に低い。 インビトロ研究において最もにおいて、PCF寄生虫は、グルコースを含む培地で増殖させる。しかし、最近の研究は、グルコース可用性¹⁷に応答して有意にそのPCF代謝の変化を示した。ブドウ糖、プロリン取り込み及びプロリン脱水素酵素活性の増加¹⁸が存在しない場合には。ミトコンドリア代謝のこの変化は、おそらくグライコ組成および形態の変化を伴うが、これは直接的に評価されていない。

電子および蛍光顕微鏡は、T.でグライコダイナミクスを研究するために使用される一般的な技術であるトリパノソーマ ^2,21-24。これらのプロトコルは、リアルタイムの研究およびハイスループットプロトコルに適応する時間および労働集約的、高価、困難である。この制限は、蛍光オルガネラレポーター系のuを克服するために哺乳動物および酵母系において細胞小器官を研究するためのsed、Tで使用するために変更されましたトリパノソーマ ^12。

蛍光オルガネラレポーター系は、広くそのような酵母、植物、および哺乳動物細胞などの高等真核生物^25-27において使用されている。このようなシステムでは、蛍光タンパク質は、特異的細胞小器官へのタンパク質を標的とするアミノ酸配列に融合される。標的タンパク質の分解又は合成が蛍光により測定され、オルガネラ組成の変化は、細胞の蛍光の変化によって反映される。

強化黄色蛍光タンパク質（EYFP）のオープンリーディングフレームは、タイプIIペルオキシソーム標的配列^（PTS2）12に融合されると、PTS2eYFPタンパク質は成熟した、インポートコンピglycosomes及び蛍光にインポートされ、フローサイトメトリーによってモニターすることができる。グライコ物の変動は、細胞蛍光の変化によって反映される。このシステムは、レゾールのを助けることができるグライコ組成物における環境的に誘導された変化を制御する仕組みをヴィング。

この原稿は、ライブ寄生虫リアルタイムのグライコ動態を監視するためにフローサイトメトリーと組み合わせてPCF寄生虫でグライコレポーター系の生成を記載し、それは異なる環境に応じて、グライコ組成の変化に追従するために使用されている方法の例を提供する。新鮮な培地グライコ組成の変化をトリガに要約すると、グライコ組成物は、細胞外グルコース濃度との対数期培養物の通過によって影響される。このシステムは、トリパノソーマ類および他の寄生虫に他の細胞小器官の動的挙動を研究するために修飾することができる。