田鼠巴贝虫入侵相关肝素结合蛋白质组学鉴定和功能研究

  红细胞表面的糖胺聚糖（GAG）分子在顶复门原虫裂殖体入侵过程中发挥重要调控作用。其中硫酸乙酰肝素这类GAG分子被证实是介导寄生虫入侵红细胞的重要受体，寄生虫中对肝素具有强亲和力的蛋白质可能在入侵过程中起关键作用。本研究旨在通过蛋白质组学方法筛选田鼠巴贝虫（Babesia microti）中与肝素具有高结合亲和力的蛋白质，并利用生物信息学分析其亚细胞定位与生物学功能，最终选取强亲和力蛋白的编码基因在原核系统表达重组蛋白，通过肝素结合实验等方法验证其互作关系。研究首先建立小鼠田鼠巴贝虫感染模型并获得高密度虫体，采用肝素亲和层析法纯化能结合肝素的天然田鼠巴贝虫蛋白，经ESI-MS鉴定发现186种田鼠巴贝虫蛋白具有特异性肝素结合能力。进一步对含两条及以上特异性肽段的蛋白质进行分析，筛选出15种田鼠巴贝虫蛋白，其中多数为细胞表面蛋白与分泌蛋白。基于质谱鉴定与后续分析，最终选取可能影响田鼠巴贝虫入侵红细胞的BMSA5-1-1、田鼠巴贝虫肽基脯氨酰顺反异构酶（BmPPIase）及伴侣蛋白进行深入研究。通过原核表达系统制备候选重组蛋白，体外肝素结合实验证实这些重组蛋白均能特异性结合肝素，其中BmPPIase与伴侣蛋白重组蛋白显示出特异性结合活性。分子互作实验进一步验证了BmPPIase与肝素具有强相互作用。研究表明，本研究通过蛋白质组学方法筛选出186种具有特异性肝素结合能力的田鼠巴贝虫蛋白，并对15种关键蛋白进行深度解析，最终证实BmPPIase与伴侣蛋白能特异性结合肝素，其中分子互作实验验证了BmPPIase与肝素存在强相互作用。

  本文第一作者是中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制所（国家热带病研究中心）健教中心蔡玉春。陈木新研究员，陈家旭研究员为通讯作者。

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