ヒトの原生動物寄生虫、Entamoeba histolyticaにおける小胞体および窒素ストレスに応答した真核生物開始因子-2αのリン酸化

Entamoeba histolyticaは、世界中で5,000万人を超える人々に感染している腸の寄生虫であり、アメーバの赤痢とアメービ肝膿瘍の原因剤です。人間の宿主では、E。histolyticaは栄養素の剥離と宿主免疫応答によってもたらされるストレスを経験します。寄生虫を成功させるには、E。histolyticaがストレスに対抗する必要があります。したがって、ストレス反応を理解すると、新薬の標的が明らかになる可能性があります。多くのシステムでは、ストレス反応にはタンパク質翻訳のダウンレギュレーションが含まれます。タンパク質翻訳は、真核生物開始因子（EIF-2α）のリン酸化によって調節されます。以前の研究では、E。histolyticaEIF-2α（EHEIF-2α）のリン酸化が、長期の血清飢v、酸化ストレス、および長期熱ショックにさらされると大幅に増加することが実証されています。ただし、EHEIF-2αに対する窒素または小胞体（ER）ストレスを誘導することが知られている試薬の効果はまだ評価されていません。窒息ストレスは宿主の免疫応答の一部であり、ERストレスはいくつかの生理学的または病理学的要因によって引き起こされる可能性があります。E. histolytica細胞を、窒息ストレス（DPTA-非酸化およびSNP）またはERストレス（BFAおよびDTT）を誘導することが知られているさまざまな試薬で治療しました。ERの形態を調べ、EHEIF-2αのリン酸化を追跡し、コントロール細胞とストレス細胞におけるタンパク質翻訳を評価しました。4つのストレス誘導試薬すべてがタンパク質翻訳の世界的な減少を引き起こしましたが、DTTのみがERの形態（ERストレスと一致）およびEHEIF-2αのリン酸化の変化を誘発することもできました。これは、DTTがE. histolyticaのERストレスを真正に誘導し、このストレスがEIF-2αベースのシステムによって管理されることを示唆しています。これは、eIF-2αの非リン酸化バージョンを発現する細胞もDTTストレスに対して非常に敏感であるという観察によって裏付けられました。EIF-2αのリン酸化が非存在しないとタンパク質翻訳が減少したため（DPTA-ノノエート、SNP、またはBFAで処理した後）、データはE. histolyticaの代替タンパク質翻訳対照経路があることも示しています。全体として、私たちの研究は、E。histolyticaの窒息ストレスとERストレスに対するストレス反応をさらに照らします。

Entamoeba histolytica is an intestinal parasite infecting over 50 million people worldwide and is the causative agent of amebic dysentery and amoebic liver abscess. In the human host, E. histolytica experiences stress brought on by nutrient deprivation and the host immune response. To be a successful parasite, E. histolytica must counter the stress; therefore, understanding the stress response may uncover new drug targets. In many systems, the stress response includes down-regulation of protein translation, which is regulated by phosphorylation of eukaryotic initiation factor (eIF-2α). Previous work has demonstrated that phosphorylation of the E. histolytica eIF-2α (EheIF-2α) increases significantly when exposed to long-term serum starvation, oxidative stress, and long-term heat shock. However, the effects of reagents that are known to induce nitrosative or endoplasmic reticulum (ER) stresses, on EheIF-2α have yet to be evaluated. Nitrosative stress is part of the host's immune response and ER stress can be caused by several physiological or pathological factors. We treated E. histolytica cells with various reagents known to induce nitrosative stress (DPTA-NONOate and SNP) or ER stress (BFA and DTT). We examined the morphology of the ER, tracked phosphorylation of EheIF-2α, and assessed protein translation in control and stressed cells. While all four stress-inducing reagents caused a global reduction in protein translation, only DTT was capable of also inducing changes in the morphology of the ER (consistent with ER stress) and phosphorylation of EheIF-2α. This suggests that DTT authentically induces ER stress in E. histolytica and that this stress is managed by the eIF-2α-based system. This was supported by the observation that cells expressing a non-phosphorylatable version of eIF-2α were also highly sensitive to DTT-stress. Since protein translation decreased in the absence of phosphorylation of eIF-2α (after treatment with DPTA-NONOate, SNP or BFA), the data also indicate that there are alternative protein-translational control pathways in E. histolytica. Overall, our study further illuminates the stress response to nitrosative stress and ER stress in E. histolytica.