ドロソフィラ細胞におけるCRISPRスクリーンは,VsgをTc毒素受容体として識別する

科学分野:

• 分子生物学
• 昆虫病理学
• 生物化学

背景:

• 昆虫病原性ネマトードは,Photorhabdus luminescensのような共生細菌を利用して 昆虫殺菌活動を行います
• Photorhabdus luminescens毒素複合体 (Tc) の毒素は主要な毒性の要因であるが,その特定のタンパク質受容体は不明である.
• 既知のTc毒素受容体の欠如は,その特異性と病原性の理解を妨げています.

研究 の 目的:

• Photorhabdus luminescens Tc毒素のタンパク質受容体を特定する
• 特定された受容体の昆虫の免疫とTc毒素の病原性における役割を明らかにする.
• 虫殺毒素のスクリーニング方法を確立する.

主な方法:

• Drosophila melanogaster S2R+細胞における全ゲノム CRISPR- Cas9 ノックアウトスクリーニング
• 様々な種からのVsgオートログを用いた毒素受容体相互作用の特徴化.
• ドロソフィラの免疫細胞 (血球,体脂肪細胞) のVsg発現の分析
• pTcとP. luminescensの感染に対するVsgノックアウトドロソフィラの耐性の評価

主要な成果:

• Visgun (Vsg) は,原型P. luminescens Tc毒素 (pTc) の受容体として特定されました.
• 毒素は,プロリン,スレオニン,セリン (HD-PTS) の高密度リピートによって特徴づけられるVsgのO-グリコシル化ムシンのようなドメインに結合する.
• HD-PTSを持つVsgのオルトロジは,蚊や甲虫のpTc受容体として機能するが,それのないもの (,人間) はそうではない.
• Vsg ノックアウト ドロソフィラはpTcに対する耐性を発揮し,ファゴサイト機能を維持し,P. luminescensの感染に対する感受性が低下しています.

結論:

• Visgun (Vsg) は,Tc毒素に対する最初の特定されたタンパク質受容体である.
• この発見は,Tc毒素がP. luminescensの病原化と昆虫の免疫にどのように寄与するかを明らかにする.
• 昆虫駆除毒素と病原体を研究するために,全ゲノムCRISPRスクリーニングアプローチが検証されました.