Identificación de receptores para una proteína del merozoíto de Plasmodium vivax en células hospederas de malaria
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Autores
Molina Franky, Jessica Stephanie
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Español
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Resumen
La malaria humana es causada principalmente por Plasmodium vivax y Plasmodium falciparum, siendo estas las especies más extendidas y letales, respectivamente. El estudio de P. vivax enfrenta desafíos debido a su invasión exclusiva de reticulocitos, células precursoras de los eritrocitos. La maduración rápida y la escasa disponibilidad de los reticulocitos han dificultado el desarrollo de un cultivo continuo in vitro que permita estudiar la biología y las interacciones receptor-ligando del parásito. En este contexto, se exploró el potencial de las líneas celulares eritroides JK-1 y BEL-A2 como alternativas a los reticulocitos, confirmándose su idoneidad mediante la invasión exitosa del parásito. Además, se empleó cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas (LC-MS/MS) para realizar una comparación cuantitativa de los proteomas de membrana de estas líneas celulares en relación con los reticulocitos y los eritrocitos maduros. Este análisis reveló similitudes significativas entre los proteomas de membrana de JK-1, BEL-A2 y los reticulocitos. Adicionalmente, se identificaron potenciales candidatos a receptores, como SLC7A5, SLC7A1, SLC1A5, CD36, ITGB1, PHB2 y CNNM3, que podrían desempeñar un papel en la vía de invasión específica del parásito. Finalmente, se evaluó la utilidad de ensayos de captura por afinidad asociado a LC-MS/MS, realizando una prueba de concepto sobre la interacción entre PfRH5 y BSG. Esta técnica sentó las bases para identificar los receptores de PvRBP1a157-650, fusionada con TurboID en líneas celulares eritroides. Mediante esta técnica de etiquetado por proximidad, se biotinilaron los receptores en contacto con el ligando, permitiendo la identificación de interacciones específicas entre PvRBP1a157-650 con el receptor de transferrina 1 (CD71), basigina y prohibitina-2, confirmadas por monitoreo de reacciones paralelas y verificadas en su especificidad y constantes de afinidad mediante ELISA. Cabe resaltar que este es el primer reporte que describe a PHB2 como receptor en la interacción de P. vivax con su célula diana. Estos hallazgos enriquecen el conocimiento sobre las interacciones receptor-ligando de P. vivax y refuerzan la relevancia de las células JK-1 y BEL-A2 como modelos celulares alternativos en su estudio. (Texto tomado de la fuente).
Abstract
Human malaria is primarily caused by Plasmodium vivax and Plasmodium falciparum, which are the most widespread and lethal species, respectively. The study of P. vivax presents challenges due to its exclusive invasion of reticulocytes, the precursor cells of erythrocytes. The rapid maturation and limited availability of reticulocytes have hindered the development of continuous in vitro cultures to study the biology and receptor-ligand interactions of the parasite. In this context, the potential of the erythroid cell lines JK-1 and BEL-A2 was explored as alternatives to reticulocytes, with their suitability confirmed through the successful invasion of the parasite. Furthermore, liquid chromatography coupled with mass spectrometry (LC-MS/MS) was used to quantitatively compare the membrane proteomes of these cell lines in relation to reticulocytes and mature erythrocytes. This analysis revealed significant similarities between the membrane proteomes of JK-1, BEL-A2, and reticulocytes. Furthermore, potential receptor candidates were identified, including SLC7A5, SLC7A1, SLC1A5, CD36, ITGB1, PHB2, and CNNM3, which may play a role in the specific invasion pathway of the parasite. Finally, the utility of affinity capture assays associated with LC-MS/MS was evaluated, conducting a proof of concept on the interaction between PfRH5 and BSG. This technique laid the groundwork for identifying the receptors of PvRBP1a157-650, fused with TurboID, in the erythroid cell lines. Using this proximity labeling technique, receptors in contact with the ligand were biotinylated, allowing for the identification of specific interactions between PvRBP1a157-650 and transferrin receptor protein 1 (CD71), basigin, and prohibitin-2. These interactions were confirmed through monitoring of parallel reactions and verified for their specificity and binding constants using ELISA, representing the first report of PHB2 as a receptor for P. vivax. These findings enhance the understanding of receptor-ligand interactions in P. vivax and underscore the significance of JK-1 and BEL-A2 cells as alternative cellular models for their study.
Descripción
ilustraciones, diagramas, fotografías