ATG18/WIPIと相同性の2つのトキソプラズマプロパピンの特性評価は、それらが明確な特殊な機能を進化させたことを示唆しています

トキソプラズマgondiiは、オートファジー経路に関与するタンパク質の限られたセット、タンパク質およびオルガネラのリサイクルのための自己分解機械を所有している寄生性の原生生物です。この遠い真核生物は、寄生虫特異的オルガネラであるアピコプラストの維持に関連する非分解機能のために、タンパク質ATG8を中心としたこの機械の一部さえ再利用されています。しかし、いくつかの証拠は、トキソプラズマがストレス時にオートファジー小胞を生成できることを示唆しており、ATG9などの一部のオートファジー関連タンパク質は、標準的なオートファジー機能のみに関与している可能性があることを示唆しています。ここでは、TGPROP1とTGPROP2を特徴づけました。これは、ストレス時に小胞構造への動員のために脂質を結合できるWD-40リピートを含む2つのトキソプラズマタンパク質を特徴づけています。それらはProppinファミリーに属し、ATG18/WIPIのホモログであり、オートファジープロセスにとって重要であることが知られています。これら2つのトキソプラズマプロピンの機能分析を実施しました。そのうちの1つは、通常のin vitroの成長には不可欠ですが、特定のストレス条件での寄生虫の生存、または標準的なオートファジー関連の機能を介して、宿主の寄生虫のフィットネスに役割を果たす可能性があります。ただし、もう1つは、通常の成長条件での寄生虫の生存率にとって重要であると思われ、主に非標準機能に関与する可能性があります。同じファミリーからの2つのタンパク質のこれらの分岐した役割は、トキソプラズマにおけるオートファジー関連の機械の機能的汎用性を示しています。

Toxoplasma gondii is a parasitic protist possessing a limited set of proteins involved in the autophagy pathway, a self-degradative machinery for protein and organelle recycling. This distant eukaryote has even repurposed part of this machinery, centered on protein ATG8, for a non-degradative function related to the maintenance of the apicoplast, a parasite-specific organelle. However, some evidence also suggest Toxoplasma is able to generate autophagic vesicles upon stress, and that some autophagy-related proteins, such as ATG9, might be involved solely in the canonical autophagy function. Here, we have characterised TgPROP1 and TgPROP2, two Toxoplasma proteins containing WD-40 repeat that can bind lipids for their recruitment to vesicular structures upon stress. They belong to the PROPPIN family and are homologues to ATG18/WIPI, which are known to be important for the autophagic process. We conducted a functional analysis of these two Toxoplasma PROPPINs. One of them is dispensable for normal in vitro growth, although it may play a role for parasite survival in specific stress conditions or for parasite fitness in the host, through a canonical autophagy-related function. The other, however, seems important for parasite viability in normal growth conditions and could be primarily involved in a non-canonical function. These divergent roles for two proteins from the same family illustrate the functional versatility of the autophagy-related machinery in Toxoplasma.