1524袁晶教授课题组在Nature Communications发表研究论文，揭示疟原虫配子发生起始信号的调控机制
4月9日，Nature Communications杂志在线发表了厦门大学生命科学学院袁晶教授题为“An intracellular membrane protein GEP1 regulates xanthurenic acid induced gametogenesis of malaria parasites”的研究论文。该工作揭示了疟原虫通过媒介按蚊传播过程中的第一步-配子发生中环磷酸鸟苷cGMP信号的激活机制。
疟原虫每年导致数亿人口感染疟疾和超过45万人死亡。疟原虫必须通过雌性按蚊才能在哺乳动物间传播。疟疾病人被按蚊叮咬吸血后，疟原虫进入按蚊消化道，启动配子发生，雌雄配子体分别激活成有受精能力的雌配子和雄配子，这是疟原虫按蚊传播的第一步。从1998年发现按蚊代谢物-黄尿酸（XA）是配子发生的激活信号，到后来揭示XA激活配子体细胞内cGMP-PKG-Ca2+信号通路。迄今为止，疟原虫如何感受XA和激活cGMP信号依然未知。
图.GEP1/GCα控制疟原虫配子发生中cGMP信号示意图
课题组建立了疟原虫CRISPR/Cas9方法（mBio，2014，2017；Molecular & Biochemical Parasitology, 2017，2018a，2018b）。之前工作中，课题组揭示了疟原虫按蚊传播中动合子运动的cGMP信号的调控机制（Current Biology，2018）。在本研究中，通过开展配子体膜蛋白编码基因的基因敲除和表型筛选，发现了一个多跨膜蛋白GEP1。GEP1敲除疟原虫可以形成正常雌雄配子体，但是配子激活完全阻断，不能产生雌雄配子，进而失去按蚊感染和传播能力。机制上，GEP1位于cGMP信号上游，结合cGMP合成酶GCα进而维持GCα的基本催化活力。XA刺激能够促进GEP1/GCα互作，迅速增加cGMP的产生，从而起始cGMP/PKG信号依赖的配子发生。
该工作由博士毕业生姜远远（第一作者）和韦俊（共同第一作者），课题组多位研究生参与，袁晶教授为通讯作者，厦门大学为第一完成单位。该研究得到国家自然科学基金、厦门大学校长基金和学部学科发展项目的资助。
论文PDF全文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-15479-3#Sec39
（生命科学学院）
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