Leishmania donovaniにおける発達遺伝子発現：アマスティゴート段階特異的遺伝子の微分クローニングと分析

リーシュマニア原生動物は、ヒトの主要な寄生性疾患であるリーシュマニア症の原因剤です。ライフサイクル中、リーシュマニア原生動物は、砂のハエのベクターの鞭毛のプロムアスチゴーテとして、また哺乳類の宿主には非運動性不拡散物質として存在します。プロマスティゴートからアマスチゴートへの形質転換は、マクロファージ細胞のファゴリソソームコンパートメントで発生し、感染の確立のための重要なステップです。この細胞変化プロセスを研究するために、ライフサイクル段階固有のcDNAプローブとアマスチゴーテ固有の転写産物を表す7つのcDNAを分離したアマススティゴートcDNAライブラリーを差次的にスクリーニングしました。これらのうち5つは密接に関連しており（A2シリーズ）、北（RNA）ブロット分析によって認識され、アマスティゴテおよびアマスティゴーテに感染したマクロファージで3.5 kBの転写産物でした。アマスティゴート特異的A2遺伝子の発現は、26度CおよびpH 7.4で培地から37度CおよびpH 4.5で培地に移動した場合、マクロファージファゴリソソーム環境を模倣する条件で誘導されました。A2遺伝子はタンデムアレイでクラスター化されており、クラスターの単位に対応する6 kbフラグメントをクローン化し、部分的に配列決定しました。A2翻訳された領域内にあるオープンリーディングフレームは、繰り返しのシーケンスを含む22 kDaタンパク質を潜在的にコードする可能性があります。大腸菌細胞で生成された組換えA2タンパク質は、内臓リーシュマニア症の患者からの免疫血清によって特異的に認識されました。A2タンパク質反復元素は、マラリアの原因となる原生動脈寄生虫であるFalciparumのS抗原と強い相同性を持っています。Leishmania donovaniのA2タンパク質とP. FalciparumのS抗原の両方は、哺乳類の宿主で特異的で発達的に発現しています。

Leishmania protozoans are the causative agents of leishmaniasis, a major parasitic disease in humans. During their life cycle, Leishmania protozoans exist as flagellated promastigotes in the sand fly vector and as nonmotile amastigotes in the mammalian hosts. The promastigote-to-amastigote transformation occurs in the phagolysosomal compartment of the macrophage cell and is a critical step for the establishment of the infection. To study this cytodifferentiation process, we differentially screened an amastigote cDNA library with life cycle stage-specific cDNA probes and isolated seven cDNAs representing amastigote-specific transcripts. Five of these were closely related (A2 series) and recognized, by Northern (RNA) blot analyses, a 3.5-kb transcript in amastigotes and in amastigote-infected macrophages. Expression of the amastigote-specific A2 gene was induced in promastigotes when they were transferred from culture medium at 26 degrees C and pH 7.4 to medium at 37 degrees C and pH 4.5, conditions which mimic the macrophage phagolysosomal environment. A2 genes are clustered in tandem arrays, and a 6-kb fragment corresponding to a unit of the cluster was cloned and partially sequenced. An open reading frame found within the A2-transcribed region potentially encoded a 22-kDa protein containing repetitive sequences. The recombinant A2 protein produced in Escherichia coli cells was specifically recognized by immune serum from a patient with visceral leishmaniasis. The A2 protein repetitive element has strong homology with an S antigen of Plasmodium falciparum, the protozoan parasite responsible for malaria. Both the A2 protein of Leishmania donovani and the S antigen of P. falciparum are stage specific and developmentally expressed in mammalian hosts.