Μελέτη της οικογένειας των αννεξινών του ανωφελούς κώνωπα, πρωτεϊνών που προσδένονται στο πρωτόζωο plasmodium berghei

Abstract

The aim of this study is to uncover polypeptides in the mosquito Anopheles gambiae that strongly interact with the malaria parasite Plasmodium berghei and study their putative functional role during the infection of the mosquito midgut. Distinct molecules (with an apparent molecular weight between 34 kDa and 52 kDa) were detected to selectively bind purified ookinetes in vitro, not only in An. gambiae protein extracts, but also in extracts from other dipteran insects, including the mosquito Aedes aegypti and the fruitfly Drosophila melanogaster. Combining two-dimensional electrophoresis and MALDI-TOF mass spectrometry, the fruitfly polypeptides were identified as isomorphs of the annexin B11 protein. The Anopheles orthologues were subsequently cloned and their expression in the mosquito tissues was studied. Immunostaining of midguts after ingestion of a Plasmodium-infected blood meal, showed that annexin binding can be detected in vivo during the onset of malaria infection. Functional analysis using RNAi techniques and mosquito feeding with anti-annexin antibodies, indicates that annexin-Plasmodium interaction is advantageous for the developing malaria parasites, thus promoting the infection of the Anopheles midgut. The results of this work could contribute in the development of novel strategies to fight the disease, that target Plasmodium development in the invertebrate vector.

Σκοπός της συγκεκριμένης έρευνας ήταν η ταυτοποίηση πολυπεπτιδίων του Ανωφελούς κώνωπα (Anopheles gambiae) ικανών να αλληλεπιδρούν ισχυρά με το παράσιτο της ελονοσίας Plasmodium berghei, καθώς και η διερεύνηση του πιθανού λειτουργικού τους ρόλου κατά τη μόλυνση του μεσεντέρου του κουνουπιού με ελονοσία. Σε πρωτεϊνικά εκχυλίσματα από An. gambiae, αλλά και από άλλα δίπτερα έντομα, όπως το κουνούπι Aedes aegypti και η μύγα Drosophila melanogaster, βρέθηκαν πρωτεΐνες με διαφορετικά μοριακά βάρη (από περίπου 34 kDa έως και 52 kDa), να έχουν την ικανότητα πρόσδεσης σε απομονωμένους ωοκινέτες, in vitro. Συνδυάζοντας ηλεκτροφόρηση δύο διαστάσεων με φασματομετρία MALDI-TOF, τα πολυπεπτίδια της μύγας των φρούτων ταυτοποιήθηκαν ως ισομορφές της αννεξίνης Β11. Ακολούθησε η κλωνοποίηση των ορθόλογων γονιδίων του Ανωφελούς και η μελέτη της έκφρασής τους στους ιστούς του κουνουπιού. Ανοσοχρώση μεσεντέρων μετά τη λήψη μολυσμένου με παράσιτα γεύματος αίματος έδειξε ότι η πρόσδεση αννεξίνης συμβαίνει και in vivo εντός του κουνουπιού. Λειτουργική ανάλυση, με τεχνικές RNAi και με χορήγηση πολυκλωνικών αντισωμάτων έναντι των αννεξινών, ταυτόχρονα με τη λήψη μολυσμένου γεύματος αίματος από τα κουνούπια, δείχνει ότι η αλληλεπίδραση αννεξίνης με τα παράσιτα της ελονοσίας, είναι ευεργετική για τα τελευταία, υποβοηθώντας τη μόλυνση του μεσεντέρου του Ανωφελούς. Τα αποτελέσματα της παρούσας έρευνας θα μπορούσαν να συμβάλουν στην ανάπτυξη νέων στρατηγικών καταπολέμησης της νόσου που θα στοχεύουν τη μη ανάπτυξη του Πλασμωδίου στον ασπόνδυλο φορέα.