寄生虫の生存には、トキソプラズマゴンディMIC2細胞質尾部内の2つの独立した保存された酸性アミノ酸ドメインが必要です

Apicomplexan寄生虫は、アクチンベースの運動性に依存して宿主細胞の浸潤を促進します。運動性と侵入には、トロンボスポンディン関連の匿名タンパク質（TRAP）アドヘシンも必要です。これは、腰部のプロテアーゼの活性によって排出される前に、アピカルに分泌され、寄生虫の後端に移行されます。トキソプラズマgondii mic2（ミクロネムタンパク質2）を含むトラップオルソログは、運動性に不可欠な短い細胞質尾を持っています。以前の研究では、アルドラーゼがアクチンフィラメントとMIC2およびTRAPの細胞質ドメインとの間に重要なブリッジを形成することが示されています。トラップファミリーメンバーの細胞質尾部には、アルドラーゼ結合とクラスター化された酸性残基に不可欠な保存された最後から2番目のトリプトファンがあります。ここでは、アラニン点変異体を使用してin vitroでのアルドラーゼ結合を調査し、寄生虫で機能性をテストすることにより、保存された酸性残基の役割を決定しました。私たちの研究では、寄生虫の生存に不可欠なMIC2の細胞質ドメインに2つの別々の酸性残基クラスターが明らかになりました。極端なC末端に位置する1つの領域は、アルドラーゼとの直接的な相互作用に必要ですが、2番目の上流の酸性領域はアルドラーゼ結合には必要ありませんが、それでも寄生虫の生存に不可欠です。どちらの酸性ドメインもトラップオーソログ全体で保存されており、アピコンプレキサンの運動性におけるこれらのモチーフの中心的な役割を暗示しています。

Apicomplexan parasites rely on actin-based motility to drive host cell invasion. Motility and invasion also require thrombospondin-related anonymous protein (TRAP) adhesins, which are secreted apically and translocated to the posterior end of the parasite before they are shed by the activity of a rhomboid protease. TRAP orthologs, including Toxoplasma gondii MIC2 (microneme protein 2), possess a short cytoplasmic tail, which is essential for motility. Previous studies have shown that aldolase forms a critical bridge between actin filaments and the cytoplasmic domains of MIC2 and TRAP. The cytoplasmic tails of TRAP family members harbor a conserved penultimate tryptophan, which is essential for aldolase binding, and clustered acidic residues. Herein, we determined the role of the conserved acidic residues by using alanine point mutants to investigate aldolase binding in vitro and to test functionality in the parasite. Our studies revealed two separate acidic residue clusters in the cytoplasmic domain of MIC2 that are essential for parasite survival. One region, located at the extreme C terminus, is required for the direct interaction with aldolase, whereas the second upstream acidic region is not necessary for aldolase binding but is nonetheless essential to parasite survival. Both acidic domains are conserved throughout TRAP orthologs, implicating a central role for these motifs in apicomplexan motility.