小胞子虫極管: 起源、構造、組成、機能、および用途

寄生虫とベクター 16 巻、記事番号: 305 (2023) この記事を引用

メトリクスの詳細

小胞子虫は、人間を含むさまざまな宿主に感染する偏性細胞内寄生単細胞真核生物の一種です。異なる種の小胞子虫は宿主範囲と特異性が異なりますが、それらはすべて同様の感染細胞小器官である極管を共有しており、これは成熟胞子の極フィラメントとも定義されます。適切な環境刺激に応答して、胞子は極性フィラメントを裏返して発芽し、中空の極性管を形成し、その後、感染性積荷が極性管を介して宿主細胞に輸送されます。したがって、極管は微胞子虫感染において重要な役割を果たします。ここでは、極フィラメントの起源、極フィラメントと極管の構造の違い、極管タンパク質の特徴に焦点を当てて、微胞子虫極管の起源、構造、組成、機能、および応用について概説します。 PTP6 相同タンパク質の三次元構造を比較することにより、小胞子虫における配列類似性の低い追加の新規極管タンパク質のスクリーニングに新たな洞察が得られます。さらに、微胞子虫の感染機構をよりよく理解するために、極管と胞子壁および宿主との相互作用が要約されています。極管タンパク質の特異性により、微胞子虫症の診断と予防の標的としても使用されます。現在の発見により、我々は微胞子虫の極管に関する将来の研究を提案する。

小胞子虫は、偏性細胞内寄生性単細胞真核生物の一種です。 19 世紀半ばに、Nosema Bombycis がカイコに重篤なペブリン病を引き起こす病原体として初めて特定されました [1]。当初、微胞子虫は原生生物として分類されました [2]。保存された遺伝子 (α-チューブリン、β-チューブリン、RNA ポリメラーゼ II、熱ショックタンパク質 70) の系統解析により、小胞子虫が真菌の分岐群または姉妹群であることがデータによって確認されました [3,4,5,6,7] 、8、9、10、11、12、13]。

微胞子虫には、無脊椎動物、脊椎動物、さらには人間を含む幅広い宿主がいます[14]。すべての動物門の約半数が微胞子虫に感染していることが報告されています[15]。宿主の範囲が広いため、小胞子虫はより多くの生存資源と生存機会を得ることができます[16、17、18]。 200属、1700種以上の小胞子虫が同定されており、そのうち17種はヒトに感染することが知られており、アンカリア・コノリ、アンカリア・アルゲラエ、アンカリア・ベシクララム、エンテロサイトゾーン・ビエヌシ、エンセファリトゾーン・クニクリ、エンセファリトゾーン・ヘレム、エンセファリトゾーン・腸管、プレイストフォラ種、プレイストが含まれる。オフォラ・ロネアフィエイ、Trachipleistophora anthropophthera、Trachipleistophora hominis、Tubulinosema acridophagus、Vittaforma cornae、Nosema ocularum、Endoreticulatus sp.、Microsporidium africanum、および Microsporidium ceylonensis [19、20、21、22、23、24、25]。ヒトに感染する微胞子虫は一般に免疫不全患者に感染すると考えられていたが、現在では免疫正常者にも同様に感染することが報告されている[23、26、27、28]。

微胞子虫は宿主範囲と宿主特異性が異なります。ただし、それらはすべて、成熟胞子の極フィラメントとも定義される独自の感染オルガネラである極管を持っています。適切な環境刺激に応答して、胞子は手袋の指を逆さまにしたように極性フィラメントを裏返して発芽し、中空の極性管を形成します[29、30]。極フィラメントの放出プロセスは非常に速いため、エンセファリトゾーン種では極フィラメントの発射と感染性積荷の極管通過に500ミリ秒未満しかかかりませんが、極管内で出現するA.アルゲラの速度は最大300μmです/s、プロセス全体に必要な時間はわずか 1.6 秒です [31]。最後に、感染性スポロプラズムが宿主細胞に輸送されて、微胞子虫の侵入が完了します[32]。しかし、極管が宿主細胞への胞子質の侵入を仲介するプロセスはまだ不明です。現在、2 つの現象が観察されています。1 つは極管が宿主細胞膜を貫通して感染性スポロプラズムを宿主に直接送達する現象です [33, 34]。もう 1 つは極管が宿主細胞膜に付着して侵入性物質を形成する現象です。シナプスはスポロプラズムのために保護された微小環境を作り出し、その後スポロプラズムはエンドサイトーシスによって宿主細胞に輸送されます[35]。したがって、極管は微胞子虫感染において重要な役割を果たします。