ヒト感染性マラリア寄生虫におけるRH5複合体構成要素CyRPAとRIPRの多様な役割

Divergent roles for the RH5 complex components, CyRPA and RIPR in human-infective malaria parasites.

• Ellen Knuepfer
• Katherine E Wright
• Surendra Kumar Prajapati
• Thomas A Rawlinson
• Franziska Mohring
• Marion Koch
• Oliver R Lyth
• Steven A Howell
• Elizabeth Villasis
• Ambrosius P Snijders
• Robert W Moon
• Simon J Draper
• Anna Rosanas-Urgell
• Matthew K Higgins
• Jake Baum
• Anthony A Holder

抄録

マラリアは、赤血球に侵入して複製するマラリア原虫によって引き起こされます。ヒトにおける重症マラリアの主な原因であるマラリア原虫では、PfCyRPA、PfRIPR、PfRH5という寄生虫の分泌タンパク質からなるヘテロ3量体複合体が、PfRH5と赤血球受容体バジギン（BSG）との相互作用によって媒介され、赤血球への侵入に不可欠です。しかし、CyRPAとRIPRはほとんどのPlasmodium種に存在するが、RH5は小型のLaverania亜属にのみ存在する。しかし、BSGを標的としたPfRH5-PfCyRPA-PfRIPRに類似した複合体の存在や、CyRPAとRIPRの侵入への関与については、ラベラニア以外の寄生虫では検討されていませんでした。ここでは、P. falciparum, P. knowlesi, P. vivaxとは異なり、宿主細胞侵入受容体としてのBSGを普遍的に必要としないことを明らかにした。我々は、PkCyRPAとPkRIPRの両方がin vitroでP. knowlesi寄生虫による赤血球の侵入に成功するために不可欠であることを示しているが、どちらのタンパク質は、お互いに、またはRH5のような分子との複合体を形成していません。代わりに、PkRIPRは、PkCyRPAは、他の寄生虫の結合パートナーなしで機能するように見えるのに対し、別の三量体タンパク質複合体の一部である。したがって、RH5の非存在下では、ラベラニア亜属の外では、RIPRとCyRPAは、寄生虫の生存のために重要な異なる、独立した機能を持っていることが表示されます。

Malaria is caused by Plasmodium parasites, which invade and replicate in erythrocytes. For Plasmodium falciparum, the major cause of severe malaria in humans, a heterotrimeric complex comprised of the secreted parasite proteins, PfCyRPA, PfRIPR and PfRH5 is essential for erythrocyte invasion, mediated by the interaction between PfRH5 and erythrocyte receptor basigin (BSG). However, whilst CyRPA and RIPR are present in most Plasmodium species, RH5 is found only in the small Laverania subgenus. Existence of a complex analogous to PfRH5-PfCyRPA-PfRIPR targeting BSG, and involvement of CyRPA and RIPR in invasion, however, has not been addressed in non-Laverania parasites. Here, we establish that unlike P. falciparum, P. knowlesi and P. vivax do not universally require BSG as a host cell invasion receptor. Although we show that both PkCyRPA and PkRIPR are essential for successful invasion of erythrocytes by P. knowlesi parasites in vitro, neither protein forms a complex with each other or with an RH5-like molecule. Instead, PkRIPR is part of a different trimeric protein complex whereas PkCyRPA appears to function without other parasite binding partners. It therefore appears that in the absence of RH5, outside of the Laverania subgenus, RIPR and CyRPA have different, independent functions crucial for parasite survival.