Zoonotic Cryptosporidium Parasites Possess a Unique Carbohydrate-binding Protein (Malectin) that is Absent in other Apicomplexan Lineages

Malectin蛋白：人兽共患寄生虫隐孢子虫特有的一种碳水化合物结合蛋白

作者：Mingbo Wu, Bo Yang, Dongqiang Wang, Ying Zhang, Xiaohui Li, Yubo Zhi, Xinhui Zhao, Jigang Yin, Guan Zhu

2022年5月13日，Zoonoses在线发表了Guan Zhu团队论著《Zoonotic Cryptosporidium Parasites Possess a Unique Carbohydrate-binding Protein (Malectin) that is Absent in other Apicomplexan Lineages》Malectin蛋白：人兽共患寄生虫隐孢子虫特有的一种碳水化合物结合蛋白。

隐孢子虫是一种重要的人兽共患寄生原虫，临床上常引起以腹泻为主要表现的隐孢子虫病。隐孢子虫主要寄生于动物胃肠道上皮细胞，可通过直接接触人或者动物（感染者）、摄入被卵囊污染的食物或水而感染。免疫功能正常的宿主感染后，经常表现为一过性腹泻等消化道症状；对于免疫功能不全的宿主，可导致迁延性腹泻。隐孢子虫主要危害婴幼儿和免疫系统受损人群，也是全球水源性腹泻病暴发的最常见病因。

N-糖基化是一种翻译后蛋白质修饰，在真核生物糖蛋白生物学功能中发挥重要作用。通过对基因组数据挖掘以及隐孢子虫蛋白质多糖的结构分析，不同于其他动物和顶复门单体，隐孢子虫具有独特的N-糖基化过程。在内质网蛋白质N-糖基化的早期阶段，Malectin蛋白可以识别并结合Glc2-N-glycan，参与内质网中糖蛋白表达。因此，研究微小隐孢子虫malectin蛋白(CpMal) 的分子生化特征将有助于为隐孢子虫病防治提供依据。

本研究发现隐孢子虫CpMal以二聚体形式存在于寄生虫体内，弥漫性分布在子孢子上，高度集中在靠近细胞核前后侧，提示内质网中的隐孢子虫N-糖基化过程靠近细胞核。研究者还发现在顶复门寄生虫中，只有隐孢子虫具有malectin蛋白，而其他顶复门寄生虫表现为缺乏该蛋白或缺少malectin结构域。与HsMal相比，CpMal具有较低的亲和力，但是对于宿主细胞具有很好的结合力。研究者又进一步通过重组隐孢子虫CpMal的识别能力，发现在寄生虫体内的确存在CpMal的潜在配体。

本文通过对隐孢子虫CpMal的主要分子和生化特征进行分析，有助于进一步阐明隐孢子虫N-糖基化的生物学过程，并为将来进一步挖掘隐孢子虫CpMal的生物学功能提供基础。