Исследователи Массачусетского технологического института выяснили, как Toxoplasma gondii удается выживать в переполненных кистах. Секрет — в белке TgPRO, о котором они рассказали в номере Cell от 11 августа.
Этот паразит годами обитает в тканях зараженных людей и зверей, создавая в мозге и мышцах прочные кисты. Внутри одной кисты при хронической инфекции живут сотни паразитов, и им приходится делить ограниченные ресурсы, одновременно избавляясь от продуктов жизнедеятельности.
Чтобы найти гены, важные для выживания в таких условиях, авторы использовали CRISPR-скрининг. Они поочередно отключали гены у паразитов, выращенных при разных уровнях скученности. Это помогло выделить метаболические пути, связанные с синтезом и утилизацией NAD и NADP, а также выявить ранее неизвестный белок TgPRO, который особенно важен в переполненной среде.
Без работающего TgPRO паразиты накапливали больше активных форм кислорода и хуже развивались в плотных скоплениях. У них нарушалась деятельность митохондрий и изменялся метаболизм глюкозы. Добавление железа или восстановление баланса в митохондриях отчасти восстанавливало рост.
Ученые показали, что TgPRO связывается с РНК и стабилизирует молекулы, которые отвечают за усвоение питательных веществ, работу митохондрий и образование железо-серных кластеров. Кроме того, снижение концентрации кислорода уменьшало окислительный стресс и частично восстанавливало рост паразитов без TgPRO.
В экспериментах на мышах токсоплазма без функционального TgPRO образовывала в мозге более мелкие кисты. Это подтверждает роль белка в поддержании роста паразита при хронической инфекции. Исследователи полагают, что подавление путей, контролируемых TgPRO, может повысить чувствительность токсоплазмы к противопаразитарным препаратам, которые вызывают окислительный стресс.