美国华盛顿大学医学院的研究人员近日通过研究，找到为何ROP18蛋白可让寄生虫中的危险种类——刚地弓形虫（Toxoplasma gondii）存活于宿主细胞的原因。这项发现将进一步有助于找到对抗弓形虫以及其他寄生虫的方法。研究报告刊登在近期的《细胞—宿主与微生物》上。
据流行病学家估计，人类每四个人中就有一人感染弓形虫，但通常只有免疫系统差的人才会因为感染弓形虫而患上很严重的疾病。不过个别情况下，免疫系统正常的人也有可能因此患上严重的眼部疾病或中枢神经系统疾病，并造成女性所怀胎儿的先天性缺陷或死亡。
在这项最新研究中，科学家们发现当弓形虫进入宿主细胞时，会生成一层保护膜包裹自身，使自己受细胞环境影响而不被杀死，ROP180的作用则是让宿主细胞某些蛋白失效而无法破坏这层保护膜。
“如果我们能找到方法阻止ROP18以及寄生虫的其他蛋白，那么宿主细胞将在抗感染过程中占有优势。”论文第一作者Sarah Fentress表示。
研究人员进一步研究发现，ROP18的作用机制是通过和宿主细胞中一类与免疫有关的鸟苷酸酶（GTPase）相结合，使得后者失效，进而无法破坏弓形虫周围的保护膜。
“但也有例外，因为每个人的免疫鸟苷酸酶种类是不一样的，”Fentress特别指出，“有这么一组类似的免疫识别蛋白，我们称其为鸟苷酸结合蛋白。现阶段我们正用这种蛋白来进行测试，看ROP180是否也能用类似方式让其失效”。
此外，导致疟疾产生的疟原虫和弓形虫属同族寄生虫，其入侵宿主细胞时同样利用了保护膜。“疟原虫会分泌FIKK蛋白，而不是ROP18”，Fentress说，“它很有可能也是通过让鸟苷酸酶或鸟苷酸酶结合蛋白失效而破坏细胞防御机制的”。（科学网 张笑/编译）
相关仪器：液质联用仪 QSTAR XL基质辅助激光解吸附电离-四极离子阱-飞行时间质谱仪（MALDI-QTOF-MS） ECL Plus蛋白印迹系统 FLA5000磷光分析仪
完成人：大卫·西布利课题组
实验室：美国华盛顿大学分子微生物学系、病理学与免疫学系、医学系、细胞生物学与生理学系 达特茅斯医学院分子生物学与免疫学系 杜克大学老化与人类发育研究中心、老年医学部、免疫学系、微生物学系、分子遗传学系、医学系 退伍军人事务医学中心 耶鲁大学医学院药学系 加拿大多伦多大学结构基因联盟（生物谷Bioon.com）
生物谷推荐原文出处：
Cell doi:10.1016/j.chom.2010.11.005
Phosphorylation of Immunity-Related GTPases by a Toxoplasma gondii-Secreted Kinase Promotes Macrophage Survival and Virulence
Authors
Sarah J. Fentress, Michael S. Behnke, Ildiko R. Dunay, Mona Mashayekhi, Leah M. Rommereim, Barbara A. Fox, David J. Bzik, Gregory A. Taylor, Benjamin E. Turk, Cheryl F. Lichti, R. Reid Townsend, Wei Qiu, Raymond Hui, Wandy L. Beatty, L. David Sibley
* Highlights
* The secreted Toxoplasma gondii kinase ROP18 protects parasites from macrophage killing
* The host factor Irgb6 is required for efficient parasite killing by macrophages
* ROP18 phosphorylates IRG family members within a conserved domain
* ROP18 is necessary and sufficient to block IRG vacuolar accumulation
Summary
Macrophages are specialized to detect and destroy intracellular microbes and yet a number of pathogens have evolved to exploit this hostile niche. Here we demonstrate that the obligate intracellular parasite Toxoplasma gondii disarms macrophage innate clearance mechanisms by secreting a serine threonine kinase called ROP18, which binds to and phosphorylates immunity-related GTPases (IRGs). Substrate profiling of ROP18 revealed a preference for a conserved motif within switch region I of the GTPase domain, a modification predicted to disrupt IRG function. Consistent with this, expression of ROP18 was both necessary and sufficient to block recruitment of Irgb6, which was in turn required for parasite destruction. ROP18 phosphorylation of IRGs prevented clearance within inflammatory monocytes and IFN--activated macrophages, conferring parasite survival in vivo and promoting virulence. IRGs are implicated in clearance of a variety of intracellular pathogens, suggesting that other virulence factors may similarly thwart this innate cellular defense mechanism.
