熱帯熱マラリア原虫におけるプラスモディアル表面陰イオンチャネル非依存性フロリジン抵抗性

プラスモディアル表面陰イオンチャネル（PSAC）は、マラリア寄生虫、熱帯熱マラリア原虫に感染した後、ヒト赤血球膜に誘導される珍しいイオンチャネルです。PSACは寄生虫の成長に不可欠な小さな代謝前駆体に浸透しており、地理的に分岐した寄生虫分離株に感染した赤血球に存在するため、将来の抗マラリアの発達に理想的な標的になる可能性があります。ここでは、化学的に誘導された突然変異誘発と既知のPSAC拮抗薬を使用して、in vitro寄生虫の成長を阻害して、PSACの耐性変異を容易に誘導できるかどうかを調べました。フリリジンに耐性のある安定した変異体を生成し、1-メチル-3-ニトロ-1-ニトロソグアニジンで治療してから3週間以内に選択されました。これらの変異体は、浸透圧溶解および電気生理学的輸送アッセイで評価されました。これは、フロリジンによるPSAC阻害が少なくとも2つの異なる阻害モードを持つ複雑であることを示しています。フロリジンの成長阻害効果に耐性のある変異体は、感受性寄生虫と見分けがつかないPSAC活性を発現し、1つ以上の他の寄生虫標的の変異を介した耐性の選択を示しています。PSAC活性に変異を誘導しないことは、耐性変異の影響を受けにくい高度に制約されたチャネルタンパク質と一致しています。このタンパク質が寄生虫であるか宿主にエンコードされているかは、まだ決定されていません。

The plasmodial surface anion channel (PSAC) is an unusual ion channel induced on the human red blood cell membrane after infection with the malaria parasite, Plasmodium falciparum. Because PSAC is permeant to small metabolic precursors essential for parasite growth and is present on red blood cells infected with geographically divergent parasite isolates, it may be an ideal target for future antimalarial development. Here, we used chemically induced mutagenesis and known PSAC antagonists that inhibit in vitro parasite growth to examine whether resistance mutations in PSAC can be readily induced. Stable mutants resistant to phloridzin were generated and selected within 3 weeks after treatment with 1-methyl-3-nitro-1-nitrosoguanidine. These mutants were evaluated with osmotic lysis and electrophysiological transport assays, which indicate that PSAC inhibition by phloridzin is complex with at least two different modes of inhibition. Mutants resistant to the growth inhibitory effects of phloridzin expressed PSAC activity indistinguishable from that on sensitive parasites, indicating selection of resistance via mutations in one or more other parasite targets. Failure to induce mutations in PSAC activity is consistent with a highly constrained channel protein less susceptible to resistance mutations; whether this protein is parasite- or host-encoded remains to be determined.