弓形虫细胞骨架定量蛋白质组学分析及高抗原性蛋白的生物信息学鉴定

研究人员针对弓形虫(Toxoplasma gondii)细胞骨架成分不清的问题，通过质谱定量蛋白质组学技术鉴定出623个功能蛋白，结合生物信息学筛选出GRA12、IMC1、ROP8等高抗原性靶点，为疫苗设计提供新策略。该研究揭示了细胞骨架在宿主-寄生虫互作中的关键作用，数据已上传ProteomeXchange(PXD063409)。

　　

弓形虫(Toxoplasma gondii)作为一种专性细胞内寄生虫，能感染几乎所有温血动物，导致孕妇流产和免疫缺陷患者致命性脑炎。尽管其危害严重，目前仍缺乏高效疫苗。这种寄生虫依赖高度动态的细胞骨架系统完成入侵、移动等关键生命活动，但细胞骨架的精确组成及其免疫原性特征长期未被阐明。

为解析这一科学问题，研究人员采用差速离心法富集速殖子期虫体的细胞骨架组分，通过高精度质谱技术定量鉴定出623个蛋白质，首次系统绘制了弓形虫细胞骨架蛋白质组图谱。这些蛋白被分为18个功能类别，包括30个内膜复合体(IMC)蛋白、34个细胞骨架结构蛋白和14个未表征蛋白。研究团队进一步运用生物信息学方法，从蛋白丰度(fmol)、抗原表位、空间可及性、相互作用网络和进化保守性等维度进行多参数评估，筛选出-GRA12、IMC1、ROP8和-IMC4等最具疫苗开发潜力的靶点，其中ROP8因具有最优的表位预测结果成为明星分子。

关键技术包括：(1)细胞骨架组分的生化分级与纯化；(2)液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)定量分析；(3)抗原表位预测与三维结构建模；(4)蛋白质相互作用网络构建。所有原始数据已通过ProteomeXchange平台共享(编号PXD063409)。

【Abstract部分结论】
研究首次建立弓形虫细胞骨架的定量蛋白质组数据库，发现IMC和ROP家族蛋白在细胞骨架中占比显著，其中ROP8的抗原性评分最高。

【Significance部分结论】
该工作不仅揭示了细胞骨架在宿主-寄生虫互作中的核心作用，更为重要的是提供了经过实验验证的疫苗候选靶点。特别是ROP8等顶膜复合体(ROP)蛋白的鉴定，为开发阻断宿主细胞入侵的亚单位疫苗奠定了分子基础。

这项发表于《Journal of Proteomics》的研究具有双重意义：在基础研究层面，完善了对顶复门寄生虫细胞骨架结构的认知；在应用层面，其建立的靶点筛选策略可推广至其他寄生虫病研究。通过将定量蛋白质组学与免疫信息学相结合，该工作为抗弓形虫药物的理性设计提供了全新视角，特别是针对传统药物难以靶向的细胞骨架系统提出了干预新思路。