刚地弓形虫 SIR2A 通过赖氨酸去乙酰化酶活性促进速殖子入侵

《The FASEB Journal》：Toxoplasma gondiiSIR2A Promotes Tachyzoite Invasion via Lysine Deacetylase Activity

　　

摘要

越来越多的证据表明，可逆的乙酰化修饰在弓形虫基因表达调控、代谢途径以及速殖子转化过程中发挥着关键作用。沉默信息调节因子2（SIR2）是一种NAD⁺依赖的赖氨酸去乙酰化酶，在哺乳动物中参与维持特定的静默染色质区域。然而，SIR2在弓形虫中的确切功能尚不明确。本研究系统地分析了弓形虫中两个SIR2同源蛋白——TgSIR2A和TgSIR2B。研究结果表明，与TgSIR2B相比，TgSIR2A对速殖子增殖的影响更为显著。TgSIR2A主要定位于速殖子的细胞质中，且表现出细胞周期依赖性表达。条件性敲低TgSIR2A显著损害速殖子的侵袭能力。通过功能获得和功能缺失方法，我们证实第228位的组氨酸对TgSIR2A的催化活性至关重要。该残基的突变会升高全局乙酰化水平并削弱速殖子的侵袭能力。此外，乙酰化蛋白质组学和互作分析表明，TgSIR2A可能调控速殖子的基因表达、蛋白质翻译和成熟过程。值得注意的是，内质网相关分子伴侣TgBip可能是TgSIR2A的底物。综上所述，我们的结果表明，TgSIR2A通过其赖氨酸去乙酰化酶活性在速殖子侵袭中发挥重要作用，是治疗弓形虫感染的潜在靶点。

图形摘要

该模型表明，TgSIR2A是一种具有保守H228残基的NAD⁺依赖的去乙酰化酶，在弓形虫中主要定位于细胞质，部分与内质网/高尔基体和细胞核相关联。这种内质网相关定位提示TgSIR2A可能通过去乙酰化作用调控内质网驻留蛋白的功能。功能上，其去乙酰化酶活性对速殖子侵袭至关重要——敲低或H228Y突变会损害侵袭能力，而野生型回复则可恢复侵袭功能。

披露声明

作者无事项需报告。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

本研究产生或分析的所有数据均已包含在本文手稿及其相关补充文件中。TgSIR2A乙酰化蛋白质组学和互作蛋白质组学的质谱数据已分别通过PRIDE合作仓库上传至蛋白质交换联盟，数据集编号分别为PXD052656和PXD062403。