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原生動物寄生虫トリコモナス膣炎におけるTvCyP2サイクロフィリンによる膜内タンパク質輸送制御（英文
Endomembrane Protein Trafficking Regulated by a TvCyP2 Cyclophilin in the Protozoan Parasite, Trichomonas vaginalis.
PMID: 31988345 PMCID: PMC6985235. DOI: 10.1038/s41598-020-58270-6.
抄録
Trichomonas vaginalisでは、TvCyP1触媒によるMyb3の2つのグリシニルプロリルイミド結合のコンフォメーションスイッチは、細胞質膜コンパートメントから核へのMyb3のトラフィッキングを制御することが以前に示されていた。本研究では、TvCyP2が同じジペプチドモチーフでMyb3に結合する第二のシクロフィリンであることを明らかにした。その結果、TvCyP2の酵素活性は、触媒ドメイン内のArgの変異によって阻害されたが、Myb3への結合は阻害されなかった。TvCyP2は小胞体に局在しており、免疫蛍光アッセイでは細胞質だけでなく形質膜にも広がっている弱いシグナルを持っていた。さらに、TvCyP2は、差動遠心分離および勾配遠心分離により精製された様々な膜画分において、TvCyP1およびMyb3と共富化していた。また、TvCyP2はTvCyP1とMyp3の分布を酵素的に制御し、ヒドロゲノソームや血漿膜にTvCyP1を局在させることがわかった。TvCyP1とTvCyP2を過剰発現させた細胞の溶解液から免疫沈降させたタンパク質複合体は、TvCyP1, TvCyP2, TvBip, Myb3, TvHSP72, ヒドロゲノソーム熱ショックタンパク質70 (HSP70)などの共通成分を有していることが明らかになった。TvCyP1とTvCyP2の直接的な相互作用は、GSTプルダウンアッセイにより確認された。TvCyP1、TvCyP2およびMyb3は、免疫電子顕微鏡により融合接合部で検出された。これらの結果から、T. vaginalisは、膜内コンパートメントであるハイドロゲノソームと形質膜の間でタンパク質を輸送するための新しいタンパク質輸送経路を進化させた可能性が示唆された。
In Trichomonas vaginalis, the TvCyP1-catalyzed conformational switches of two glycinyl-prolyl imide bonds in Myb3 were previously shown to regulate the trafficking of Myb3 from cytoplasmic membrane compartments towards the nucleus. In this study, TvCyP2 was identified as a second cyclophilin that binds to Myb3 at the same dipeptide motifs. The enzymatic proficiency of TvCyP2, but not its binding to Myb3, was aborted by a mutation of Arg in the catalytic domain. TvCyP2 was localized to the endoplasmic reticulum with a weak signal that extensively extends into the cytoplasm as well as to the plasma membrane according to an immunofluorescence assay. Moreover, TvCyP2 was co-enriched with TvCyP1 and Myb3 in various membrane fractions purified by differential and gradient centrifugation. TvCyP2 was found to proficiently enzymatically regulate the distribution of TvCyP1 and Myb3 among purified membrane fractions, and to localize TvCyP1 in hydrogenosomes and on plasma membranes. Protein complexes immunoprecipitated from lysates of cells overexpressing TvCyP1 and TvCyP2 were found to share some common components, like TvCyP1, TvCyP2, TvBip, Myb3, TvHSP72, and the hydrogenosomal heat shock protein 70 (HSP70). Direct interaction between TvCyP1 and TvCyP2 was confirmed by a GST pull-down assay. Fusion of vesicles with hydrogenosomes was observed by transmission electron microscopy, whereas TvCyP1, TvCyP2, and Myb3 were each detected at the fusion junction by immunoelectron microscopy. These observations suggest that T. vaginalis may have evolved a novel protein trafficking pathway to deliver proteins among the endomembrane compartments, hydrogenosomes and plasma membranes.