Ген PfAP2-HS помогает малярийному плазмодию пережить лихорадку хозяина

Международная группа ученых исследовала, как малярийный плазмодий Plasmodium falciparum защищается от повышения температуры организма хозяина. Малярия у человека сопровождается периодической лихорадкой, но у плазмодия отсутствует ген фактора теплового шока эукариот hsf1. Оказалось, что у P. falciparum главную роль играет ген pfap2-hs, кодирующий транскрипционный фактор, который регулирует экспрессию белков теплового шока HSP70-1 и HSP90.

Работу проводили на трофозоидах P. falciparum. Их подвергали тепловому шоку при температуре 41,5°C в течение трех часов, после чего анализировали транскриптом и геном. Ученые заметили, что некоторые линии клеток плазмодия потеряли устойчивость к высокой температуре. Для таких клеток была характерна нонсенс-мутация Q3417X в гене, который они назвали pfap2-hs.

Авторы показали, что PfAP2-HS — это фактор транскрипции из семейства ApiAP2, который активирует экспрессию белков теплового шока HSP70-1 и HSP90. После делеции pfap2-hs с помощью системы CRISPR/Cas9 паразиты имели более низкую выживаемость при воздействии высоких температур. Даже при «нормальной» температуре организма-хозяина 37°C они росли медленнее. Это подтверждает, что PfAP2-HS важен не только при стрессах, но и для поддержания стабильности белков в нормальных условиях. Кроме этого, ученые показали, что генетически модифицированные плазмодии белее чувствительны к нарушению протеастаза, которое возникает при использовании артемизинина. Ортологи pfap2-hs нашли у всех изученных видов рода Plasmodium, даже у тех, которые не вызывают лихорадки.

Таким образом, ген pfap2-hs, скорее всего, необходим для ответа на другие виды стресса, кроме теплового. «Это первый фактор транскрипции, описанный у Plasmodium, способный регулировать реакцию на неблагоприятные условия организма-хозяина, включая лихорадку. PfAP2-HS действует как “руководитель оркестра”, координируя другие белки, вовлеченные в ответ на стресс» – говорит доктор Альфред Кортес, профессор в Барселонском институте глобального здравоохранения и один из авторов статьи.