厦门大学Cell子刊发文：动合子运动能力的信号控制新机制

深圳子科生物（https://show.guidechem.com/zikerbio/）报道：厦门大学生命科学学院的研究人员发表了题为“ISP1-Anchored Polarization of GCβ/CDC50A Complex Initiates Malaria Ookinete Gliding Motility”的文章，揭示了疟疾病原疟原虫通过媒介按蚊传播过程中的关键步骤---控制动合子运动的环磷酸鸟苷cGMP信号的激活机制。

这一研究成果公布在Current Biology杂志上，文章的通讯作者为厦门大学生命科学学院袁晶教授，第一作者为高涵，杨振科和王旭。

疟原虫属于顶复体亚门原生动物，每年导致数亿人口感染疟疾和超过40万病人死亡。疟原虫通过雌性按蚊在哺乳动物宿主间传播。疟疾病人被按蚊叮咬吸血，疟原虫雌雄配子在按蚊消化道中受精形成合子，进一步变形发育为具有运动能力的新月形动合子。只有获得运动能力的动合子，才能穿越按蚊消化道单层上皮细胞，成功感染按蚊媒介。动合子运动是由cGMP信号控制的，上游分子GCβ（cGMP合成酶）和PDEδ（cGMP分解酶）如何协同作用，从而启动cGMP信号，分子机制至今未知。

疟原虫GCβ蛋白在成熟动合子（新月形）顶体突出一侧聚集

在前期工作中，这一研究组建立了疟原虫高效CRISPR/Cas9方法（mBio，2014；Molecular & Biochemical Parasitology, 2016；mBio，2017；MBP，2018a和2018b）。

在最新研究中，研究人员通过大量基因修饰模型，发现GCβ缺失导致动合子运动完全丢失，进而失去按蚊感染和传播能力。研究还发现，GCβ由细胞质均匀分布改变为在动合子顶体突出一侧聚集，并且GCβ聚集和动合子成熟完全同步，显示GCβ聚集可能直接激活cGMP信号。

他们进一步分析发现，GCβ聚集的同时，PDEδ依然维持胞质分布，这一对信号合成/分解酶的定位改变，直接提高了局部cGMP浓度，从而起始cGMP/PKG信号和激活动合子运动。较之真核细胞生物中外源配体激活的GC /cGMP信号，本研究揭示了一种新的cGMP信号时空调控方式。

这项工作还发现GCβ结合蛋白CDC50A，后者承担分子伴侣功能，在动合子转化和成熟动合子中，稳定GCβ。此外，进一步筛选发现动合子内膜复合物蛋白ISP1，能够结合和锚定GCβ/CDC50A复合物，在成熟动合子中维持复合物的聚集。这项研究为深入开展寄生性原生动物的发育转化和信号调控提供了线索和借鉴。

原文标题：

ISP1-Anchored Polarization of GCβ/CDC50A Complex Initiates Malaria Ookinete Gliding Motility

https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(18)30860-1