로돕신 G 단백질 분석

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 8243(2022) 이 기사 인용

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주혈흡충증은 주혈흡충 속의 기생충 기생충에 의해 발생하는 의학적으로 중요한 질병입니다. 주혈흡충체 생활사에는 중간 숙주(수생 달팽이) 및 최종 숙주(인간)와의 화학적 매개 상호 작용이 필요합니다. 달팽이 단계에서 기생충 발생을 차단하려면 달팽이 숙주와 주혈흡충종 수인성 자유 생활 형태(miracidium) 사이의 상호 작용에 대한 향상된 이해가 필요합니다. 달팽이 유전체학과 수생 화학 커뮤니케이션의 혁신은 분자 수준에서 달팽이 기생충 공진화를 탐구할 수 있는 이상적인 기회를 제공합니다. Rhodopsin G 단백질 결합 수용체(GPCR)는 유충 기생충이 달팽이 숙주를 향해 이동하는 방법을 연구하는 데 특히 관심이 있습니다. 기생충에서 GPCR의 잠재적 역할은 중간 숙주 생활주기 단계를 방해하여 후속 인간 감염을 예방하는 새로운 구충제의 후보 표적으로 만듭니다. 달팽이 Biomphalaria glabrata와 절대 기생충인 Schistosoma mansoni의 miracidia 사이의 GPCR 오솔로그를 확인하기 위해 게놈-생물정보학 접근법이 사용되었습니다. 우리는 miracidial 단계에서 발현된 8개의 S. mansoni rhodopsin GPCR이 특히 막횡단 도메인 내에서 8개의 다른 B. glabrata rhodopsin GPCR과 전반적인 아미노산 유사성을 공유하여 보존된 구조적 특징을 암시한다는 것을 보여줍니다. 이러한 GPCR에는 희귀 펩타이드 수용체뿐만 아니라 횡문근 옵신 수용체, 세로토닌 수용체, 설파키닌(SK) 수용체, 알라토스타틴-A(부칼린) 수용체 및 FMRFamide 수용체와 강한 서열 상동성을 갖는 여러 가지가 포함됩니다. Buccalin 및 FMRFa 펩타이드는 B. glabrata에 의해 조절된 물에서 확인되었으며, 우리는 합성 buccalin과 FMRFa가 S. mansoni miracidia에서 상당한 방향 변화 및 전환 반응 속도를 자극할 수 있음을 보여줍니다. Ortholog GPCR은 S. mansoni miracidia 및 B. glabrata에서 확인되었습니다. 이러한 GPCR은 기적 숙주 발견을 용이하게 할 수 있는 달팽이 유래 냄새 물질을 포함하여 유사한 리간드를 감지할 수 있습니다. 이러한 결과는 GPCR이 숙주 발견을 중재하여 새로운 항주혈흡충체 개입의 잠재적인 개발로 이어질 수 있는 메커니즘을 설명하는 향후 연구의 토대를 마련합니다.

주혈흡충 속의 후생동물 기생충 혈액 흡충은 전 세계적으로 2억 명이 넘는 사람들에게 영향을 미치는 74개국의 풍토병인 주혈흡충증의 주요 병인체입니다1. 전 세계적으로 매년 최대 200,000명이 주혈흡충증으로 인해 직간접적으로 사망하고2 약 6억 명이 풍토병 지역에 살고 있습니다3. 주혈흡충체는 연체동물 중간숙주에서 무성생식을 하는 유충과 포유류 종숙주에서 성생식을 하는 성충을 포함하는 복잡한 자웅동체 생활사를 가지고 있습니다. 물 속에서, 주혈흡충종 만소니 알은 호환 가능한 달팽이 숙주인 Biomphalaria glabrata4를 찾아 감염시켜야 하는 독립 생활의 이동식 미라시디아로 부화합니다. 감염 후 단일 miracidium은 모녀 포자낭을 통해 무성생식을 통해 수천 개의 세르카리아로 번식할 수 있으며, 각각 방출되면 인간 숙주에서 성충으로 발전할 수 있습니다. 주혈흡충종 생활주기와 관련된 복잡한 생리학적 및 형태학적 변화는 전염의 인위적 통제가 여러 생활주기 단계에서 이루어질 수 있음을 의미합니다. 현재, 성충은 일반적으로 프라지콴텔이라는 약물을 사용하여 감염된 인간을 치료함으로써 표적화됩니다. 그럼에도 불구하고 이 질병은 개발도상국에서 여전히 지속적인 위협으로 남아 있으며 세계보건기구(WHO)는 달팽이 감염 단계에 대한 지속적인 연구가 필요하다는 점을 인정했습니다6. 예를 들어, 주혈흡충체 수명주기를 방해하는 대체 방법에는 miracidia 또는 cercariae7,8의 행동을 추구하는 숙주를 표적으로 삼는 구충제의 적용이 포함될 수 있습니다.