EtMIC3とその受容体BAG1とENDOULはニワトリのEimeria tenellaの部位特異的侵入に必須である

EtMIC3 and its receptors BAG1 and ENDOUL are essential for site-specific invasion of Eimeria tenella in chickens.

• Wenyu Li
• Mingyue Wang
• Yufeng Chen
• Chen Chen
• Xiaoqian Liu
• Xiaoting Sun
• Chuanxu Jing
• Lixin Xu
• Ruofeng Yan
• Xiangrui Li
• Xiaokai Song

抄録

鳥類に寄生しているコクシジア寄生虫は、異なるEimeria種でも高い部位特異性を示している。そのメカニズムは明らかにされていないが、部位特異性は標的宿主細胞の表面に存在するマイクロネームタンパク質（MIC）とその受容体との相互作用によるものであることを示唆する証拠が増えてきている。本研究では、E. tenellaのMIC（EtMIC）の異なる腸管組織への結合能を免疫蛍光法で観察し、部位特異性の原因となる寄生虫の主要な表面分子を同定した。その後、酵母二種混合スクリーニングおよびグルタチオン-S-トランスフェラーゼプルダウン実験により、対応する宿主細胞受容体を同定し、ニワトリの腸管組織におけるこれらの受容体の分布を免疫蛍光法で観察した。最後に、ニワトリのE. tenella感染に対する受容体抗血清の有効性を評価した。その結果、EtMIC3は盲腸にしか結合しなかったが、EtMIC1、EtMIC2、EtAMA1は他の腸管組織には結合しなかった。EtMIC3に対する抗血清は、66.3％のブロッキング率で胞子虫の侵入をブロックすることができた。EtMIC3の受容体はBCL2-associated athanogene 1(BAG1)とEndonuclease polyU-specific-like(ENDOUL)であり、主に盲腸に分布していた。BAG1とENDOUL受容体抗血清は、E. tenella感染後の体重減少と卵子産出量を減少させ、E. tenella感染を部分的に抑制することを示した。これらのデータは、Eimeria感染の部位特異性のメカニズムを明らかにし、治療法の可能性を示唆している。

Avian coccidian parasites exhibit a high degree of site specificity in different Eimeria species. Although the underlying mechanism is unclear, an increasing body of evidence suggests that site specificity is due to the interaction between microneme proteins (MICs) and their receptors on the surface of target host cells. In this study, the binding ability of E. tenella MICs (EtMICs) to different intestinal tissue was observed by immunofluorescence to identify the key surface molecule on the parasite responsible for the site specificity. Subsequently, we identified the corresponding host-cell receptors by yeast two-hybrid screening and glutathione-S-transferase pull-down experiments and the distribution of these receptors was observed by immunofluorescence in chicken intestinal tissues. Finally, we evaluated the efficacy of receptor antiserum against the infection of E. tenella in chickens. The results showed that EtMIC3 could only bind to the caecum while EtMIC1, EtMIC2, and EtAMA1 did not bind to any other intestinal tissues. Anti-serum to EtMIC3 was able to block the invasion of sporozoites with a blocking rate of 66.3%. The receptors for EtMIC3 were BCL2-associated athanogene 1 (BAG1) and Endonuclease polyU-specific-like (ENDOUL), which were mainly distributed in the caecum. BAG1 and ENDOUL receptor antiserum reduced weight loss and oocyst output following E. tenella infection, showing partial inhibition of E. tenella infection. These data elucidate the mechanism of site specificity for Eimeria infection and reveal a potential therapeutic avenue.