IMC29はトキソプラズマのエンドジオゲン化に重要な役割を果たし、娘が豊富なIMCプロテオームの新しい成分を明らかにします

トキソプラズマ内膜複合体（IMC）は、寄生虫の運動性、浸潤、出口、および複製に重要な役割を果たすユニークなオルガネラです。IMCは、これらの異なるサブコンパートメントに局在するタンパク質によって定義された、頂端、身体、および基底領域に描かれています。IMCは、母体IMC、娘のバッドIMC、またはその両方に特異的に局在するタンパク質によってさらに分離できます。母体IMCの機能はよりよく特徴付けられていますが、ほとんどの娘IMC成分の正確な役割はよく理解されていないままです。ここでは、娘のタンパク質IMC29が寄生虫の複製に重要な役割を果たすことを実証します。ΔIMC29寄生虫が重度の複製欠陥を示すことを示し、実質的な成長欠陥と毒性の喪失をもたらすことを示しています。削除分析により、IMC29の局在は、4つの予測コイルドコイルドメインを含むタンパク質のN末端半分に大きく依存していることが明らかになりましたが、IMC29機能には短いC末端らせん領域が必要です。近接標識を使用して、娘の芽に濃縮された8つの新規IMCタンパク質を特定し、娘IMCプロテオームを大幅に拡大します。さらに、2つの寄生虫の間の界面またはIMCの外面の間の界面にユニークな局在化を備えた4つの新規タンパク質を報告し、オルガネラの新しいサブ領域を露出させます。一緒に、この研究はIMC29を複製の重要な初期娘のつぼみ成分として確立し、このオルガネラへの重要な洞察を提供する新しいIMCタンパク質の配列を明らかにします。重要性内膜複合体（IMC）は、トキソプラズマ症、マラリア、およびクリプトスポリジウム症を引き起こす義務的な細胞内寄生虫を含む、アピコムプレキサ門の保存構造です。IMCは、寄生虫が細胞内ライフスタイルを維持するために重要であり、特に寄生虫の複製中に娘の芽層の足場を提供する際に重要です。分裂の後期段階の多くのIMCタンパク質が特定されていますが、分裂の初期段階の成分は不明のままです。ここでは、初期の娘タンパク質IMC29に焦点を当て、忠実な寄生虫の複製に不可欠であり、その局在化と機能に重要なタンパク質の特定の領域を特定することが重要であることを示しています。さらに、近接標識を使用して、娘が豊富なIMCタンパク質のスイートを明らかにします。これは、このIMCサブコンパートメントをさらに調査する有望な候補を表しています。

The Toxoplasma inner membrane complex (IMC) is a unique organelle that plays critical roles in parasite motility, invasion, egress, and replication. The IMC is delineated into the apical, body, and basal regions, defined by proteins that localize to these distinct subcompartments. The IMC can be further segregated by proteins that localize specifically to the maternal IMC, the daughter bud IMC, or both. While the function of the maternal IMC has been better characterized, the precise roles of most daughter IMC components remain poorly understood. Here, we demonstrate that the daughter protein IMC29 plays an important role in parasite replication. We show that Δimc29 parasites exhibit severe replication defects, resulting in substantial growth defects and loss of virulence. Deletion analyses revealed that IMC29 localization is largely dependent on the N-terminal half of the protein containing four predicted coiled-coil domains while IMC29 function requires a short C-terminal helical region. Using proximity labeling, we identify eight novel IMC proteins enriched in daughter buds, significantly expanding the daughter IMC proteome. We additionally report four novel proteins with unique localizations to the interface between two parasites or to the outer face of the IMC, exposing new subregions of the organelle. Together, this work establishes IMC29 as an important early daughter bud component of replication and uncovers an array of new IMC proteins that provides important insights into this organelle. IMPORTANCE The inner membrane complex (IMC) is a conserved structure across the Apicomplexa phylum, which includes obligate intracellular parasites that cause toxoplasmosis, malaria, and cryptosporidiosis. The IMC is critical for the parasite to maintain its intracellular lifestyle, particularly in providing a scaffold for daughter bud formation during parasite replication. While many IMC proteins in the later stages of division have been identified, components of the early stages of division remain unknown. Here, we focus on the early daughter protein IMC29, demonstrating that it is crucial for faithful parasite replication and identifying specific regions of the protein that are important for its localization and function. We additionally use proximity labeling to reveal a suite of daughter-enriched IMC proteins, which represent promising candidates to further explore this IMC subcompartment.