Odolnost
23.6.3 Imunitu-Související GTPase (IRG) Rodina
imunita-související GTPases (IRGs) jsou rodinou proteinů vyvolané IFNy, které jsou důležité v odporu proti širokou škálu intravacuolar bakteriální a parazitární patogeny, včetně T. gondii (Taylor et al., 2004, 2007; Zhao et al., 2009b). Ze stovek genů zvýšených IFNy patří geny IRG mezi nejhojnější., Tyto proteiny, dříve nazývané p47 GTPases, byly poprvé popsány v roce 1990 a v posledních deseti letech, četné studie prokázaly roli IRG bílkovin v odolnost proti Toxoplasma (Hunn et al., 2011; Zhao et al., 2009b). Většina práce se týkala následujících sedm členů IRG: Irgm1 (LRG-47), Irgm2 (GTPI), Irgm3 (IGTP), Irga6 (IIGPI), Irgb6 (TGTP), Irgd (IRG-47) a Irgb10. Bylo zjištěno, že většina těchto IRG proteinů je spojena s inhibicí T., gondii in vitro, a čtyři IRG geny, které byly vyřazeny (Irgm1, Irgm3, Irga6 a Irgd), vše bylo zjištěno, že výrazně zvýšit náchylnost k infekci T. gondii, tedy vytvoření úlohy IRG bílkovin v odolnost proti T. gondii u myší.
IRG proteiny jsou 46-47 kDa GTPázy, obsahující Ras-like GTP-vazebnou doménu (tzv. G1). IRG bílkovin rodina se skládá ze dvou podčeledí, založené na nukleotid-vázající domény v G1 GTP-vazebné domény s jedním podčeledi s GMS aminokyselin motiv a jiné podčeledi s GKS motivem., Tři IRG členové GMS podčeledi patří, Irgm1, Irgm2 a Irgm3 zatímco IRG členů, Irga6, Irgb6, Irgd a Irg10 patří GKS podčeledi. GMS IRG proteiny jsou regulátory GKS proteinů vazbou na GKS IRG proteiny a jejich udržování v inaktivaci státu prostřednictvím HDP je závislé na interakci (Hunn et al., 2008). Geny IRG jsou přítomny v celém obratlovci phyla, je přítomen v hlavonožců, obojživelníků, ryb, plazů a savců. U myší je rodina IRG různorodá a kóduje přibližně 23 genů, z nichž 21 kóduje proteiny (Bekpen et al., 2005)., IRG rodiny, nicméně, zdá se, že byly opakovaně ztratil v průběhu evoluce bez IRG geny přítomné v každém z dostupných ptačích genomů a počtu IRG genů u člověka výrazně snížena, pouze se dvěma IRG geny, IRGC a IRGM, současnost (Bekpen et al., 2009, 2010).,
V stimulovány IFNy hostitelských buněk infikovaných Toxoplasma více IRG proteiny lokalizovat do Toxoplasma parasitophorous vakuola membrána během několika minut invaze, s parasitophorous vakuolární membrány následně stává vesiculated a konečně narušen, což vede k uvolnění parazita do cytosolu a degradace parazita (Martens et al., 2005; Ling et al., 2006; Melzer et al., 2008). U makrofágů infikovaných toxoplasmou dochází k destrukci T., gondii je doprovázena zařazením parazita do autofagozomů a následným autofagomálním podáním do lysosomů (Ling et al., 2006; Butcher et al., 2005). IRG-zprostředkované vakuolární narušení dochází také v IFNy-stimuluje fibroblasty a astrocyty ale autofagie cesta nebyla nalezena, aby se zapojili (Melzer et al., 2008; Zhao et al., 2009b; Martens et al., 2005). Nicméně, myši deficientní v autophagic regulátor, atg5, jsou nedostatečné ve své schopnosti ovládat T. gondii replikace uvedením autophagic cesta je nějakým způsobem (Konen-Waisman a Howard, 2007)., Atg5 bylo zjištěno, že být nezbytné pro dodání IRG proteiny pro PV, i když to vypadá, působí mechanismem nezávislým na normální autofagie dráhy (Zhao et al., 2008). A konečně, v IFNy-stimuluje fibroblasty IRG-zprostředkované narušení PV výsledky v hostitelské buňky nekróza, po uvolnění parazita do hostitele cytoplazmě, což znamená zničení hostitelské buňky může být součástí IRG mechanismus v některých typů buněk (Zhao et al., 2009b).,
IRG mechanismus zahrnuje koordinované nakládání IRG GTPases na Toxoplasma vakuoly s nejméně šesti IRG proteiny (Irgm2, Irgm3, Irga6, Irgb6, Irgd a Irg10) lokalizaci do Toxoplasma vakuoly (Khaminets et al., 2010). Povlak proteinů IRG na FV nastává během jedné hodiny invaze a je hierarchický s irgb6 a Irgb10 nakládáním jako první. Po infekci T. gondii, GKS proteiny ztratit jejich interakce s G proteiny a hromadí se v PV membrány (PVM) v aktivním GTP vázaného státu, což vede k vezikulâcii a prasknutí PV (Hunn et al.,, 2008; Papic et al., 2008). Navzdory velkému množství informací, které jsou nyní pochopeny o molekulárních a biochemických aspektech inhibice T. gondii zprostředkované IRG, mechanismy zapojené do vesikulace vedoucí k narušení fotovoltaiky stále nejsou pochopeny. IRG jsou proteiny vztahující se k dynamin-typ GTPases známo, zprostředkovat váčků formace a deformace membrány a to bylo navrhl, IRG protein působí v podobné módě zprostředkování vezikulâcii v PVM, i když to nebylo prokázáno (Hunn et al., 2011).,
kmeny typu I jsou odolné vůči inhibici IFNy zprostředkované IRG (Steinfeldt et al., 2010; Howard et al., 2011). Tento nedostatek v ifny zprostředkované kontrole je spojen se selháním akumulace IRG proteinů na PVM (Zhao et al., 2009a). To bylo zjištěno, že být způsobeno do značné míry na polymorfní rhoptry kinázy, ROP18, které se v typu I kmeny fosforyluje GKS IRG proteiny Irga6, Irgb6 a Irgb10, což způsobuje disociaci IRG z vakuoly a inhibice PV narušení (Zhao et al., 2009a; Steinfeldt et al., 2010; Fentress et al., 2010)., Další rhoptry bílkovin, ROP5, bylo zjištěno, že přímo komunikovat s IRG bílkovin, snížení IRG povlak a zneškodňování IRG proteiny (Fleckenstein et al., 2012; Niedelman et al., 2012). ROP5 může interagovat s IRGs v nepřítomnosti ROP18. Proteiny rhoptry, ROP5 a ROP18 při zprostředkování inhibice v myších buňkách aktivovaných IFNy však neovlivňují přežití v lidských buňkách aktivovaných IFNy (Niedelman et al., 2012)., Tyto výsledky naznačují, že zatímco ROP5 a ROP18 se mohly vyvinout k blokování Irg, nemusí mít vliv na přežití parazitů u druhů, které nemají systém IRG, jako jsou lidé. Proč jsou Irg tak velká rodina proteinů v genomu myší a tak redukovaná u lidí, nebo pokud funkční protějšek(y) existuje u lidí, není dosud jasné.